Брайан Свитек - Кости - скрытая жизнь [Все о строительном материале нашего скелета, который расскажет, кто мы и как живем]

К этому моменту позвоночная жизнь на Земле уже во многом походила на современную. Вы, может, и не увидите прямого сходства между собой и костями хищной рыбы, разделывавшей своих жертв похожими на огромную пару ножниц челюстями, однако многие основные элементы уже присутствовали: отдельная голова, позвоночник, челюсти и зубы. Кроме того, у некоторых рыб начался процесс окостенения внутреннего скелета. Это более масштабный во времени аналог того, что происходит в человеческом теле, когда хрящевая ткань — а порой и другие — наполняется кальцием и превращается в кость. По мере формирования внутреннего скелета у древних рыб основная структура из мягких тканей, заложенная протопозвоночными вроде пикайи, начала затвердевать, обеспечивая дополнительную защиту и поддержку изнутри. Такова противоречивая природа наших костей. Биологический строительный материал кости изначально появился в ходе эволюции в качестве внешней защиты и лишь потом превратился во внутренний каркас. Кости эволюционировали снаружи внутрь. Таким образом, наш скелет — это поглощенная телом внешняя броня. И в тот же важный период произошло еще одно изменение, без которого я не смог бы сейчас печатать этот текст. У рыб появились плавники.

Нам не было заранее предопределено стать обладателями двух рук и двух ног. Мы настолько привыкли именно к этой форме, что авторам научной фантастики или фэнтези не составляет труда придать гуманоидам инопланетный или чудовищный вид, снабдив их дополнительной парой рук или ног. Тем не менее сложись эволюция немного иначе, я бы запросто мог сейчас сидеть и рассуждать о том, почему у человека всего две или, скажем, шесть конечностей. В двух наборах парных отростков нет ничего особенного. Просто так сложилось, что у нас их именно столько. Однако этому имеется историческое обоснование, которое в очередной раз возвращает нас в древний океан.

Как бы сильно они на первый взгляд ни отличались, наши руки и ноги невероятно похожи. У кистей и ступней одинаковая общая структура: за гибкими пальцами следуют более длинные кости и куча мелких костей, подводящих к шарнирному сочленению с конечностями. И в руке, и в ноге две длинные кости (лучевая и локтевая в руке и большая и малая берцовая в ноге) соединяются с одной длинной и толстой костью (плечевая кость в руке и бедренная кость в ноге), которая, в свою очередь, соединяет конечность с остальным телом. Это сходство зародилось у наших далеких предков.

Происхождение самых первых плавников по-прежнему остается загадкой, однако палеонтологические находки явно указывают на то, что грудной плавник — расположенный по бокам рыбьей «груди» — появился раньше задних плавников. В какой-то момент была как минимум одна популяция рыб, у которых генетические команды на формирование грудных плавников в нужный момент не отключились [21] В какой-то момент была: Tanaka, Mikiko, Andrea Münsterberg, W. Gary Anderson, Alan R. Prescott, Neil Hazon, and Cheryll Tickle. «Fin development in a cartilaginous fish and the origin of vertebrate limbs». Nature 416 (2002): 527–531. . Такой случайный сбой привел к появлению у них задних плавников. Этот эволюционный скачок нашел свое отражение в палеонтологической летописи. Так, у маленькой ископаемой рыбы Guiyu oneiros, обнаруженной в породе возрастом 419 миллионов лет в китайской провинции Юньнань, плавники, растущие прямо из тазовой кости нашего чешуйчатого предка, были невероятно похожи на те, что располагались по бокам груди. Это не просто поверхностное сходство [22] Это не просто поверхностное сходство: Zhu, Min, Wenjin Zhao, Liantao Jia, Jing Lu, Tuo Qiao, and Qingming Qu. «The oldest articulated osteoichthyan reveals mosaic gnathostome characters». Nature 458 (2009): 469–474. . Оно является свидетельством случайного события, в итоге открывшего новые огромные возможности для жизни.

Примерно четыреста миллионов лет назад стандартная структура позвоночного тела уже была задана. Как нам напомнил палеонтолог Нил Шубин, мы не просто рыбы в душе — мы на самом деле рыбы. Если рассматривать жизнь в целом, то существует лишь крошечная разница между нашим скелетом и скелетом латимерии — глубоководной рыбы, которая считалась давно вымершей, пока в 1938 году в Южной Африке не был выловлен живой представитель этого вида. Отличия, которые могут показаться нам существенными, — всего лишь небольшие модернизации. Проиллюстрировать это утверждение поможет один скелет, вплоть до недавнего времени хранившийся не так далеко от останков Эдварда Копа.

Моя встреча со звездой возрастом 375 миллионов лет была назначена на февральское утро 2015 года, вскоре после того, как Филадельфию сковал снежный апокалипсис. Полупройдя-полупроскользив путь до академии естественных наук, я кивнул у входа агрессивно настроенной статуе динозавра дейнониха с острыми когтями и с большим удовольствием зашел в теплое здание, где попросил позвать палеонтолога Теда Дешлера. Меня немного потряхивало — не столько от холода, сколько от мысли о том, с кем мне предстояло встретиться. Следует ли мне сразу же перейти к делу? Или сначала поболтать с Тедом? Разрешат ли мне фотографировать? Я побродил немного среди динозавров у входа, потом меня вызвали, и после непродолжительной легкой беседы Дешлер спросил: «Хотите посмотреть на образец?»