Более или менее современный вид жизнь на Земле начала приобретать относительно недавно — после, точнее, в процессе, «кембрийского взрыва». И одними из первых стали вполне узнаваемы членистоногие. А одной из самых успешных групп членистоногих были трилобиты, по окаменелостям их известно более двух десятков тысяч видов.
Разумеется, при таком количестве видов разнообразие форм, размеров и поведения трилобитов тоже впечатляло. Многое из известного и в современной биосфере трилобиты «открыли» впервые – от полового отбора до каннибализма. Некоторые из них были совсем крохотными, длиной всего в несколько сантиметров, жертвами хищников – ракоскорпионов, но попадались среди них и хищники, в том числе и очень крупные, до двух третей метра в длину.
Но при всём разнообразии форм тела были среди трилобитов и две очень схожие группы – отряд Harpetida и надсемейство Trinucleioidea. Собственно, харпетиды получили своё название за плоские направленные назад выступы на голове, придававшие им сходство с серпом, по-английски harpe. Кроме серповидных выростов, харпетиды и тринуклеиды похожи многими другими деталями строения – они имеют средние размеры, головы у них напоминают пологие купола, грудной отдел изрядно приподнят, а глаза, во всяком случае, видимые, весьма невелики.
Именно из-за этого сходства палеонтологи долгое время полагали, что харпетиды и тринуклеиды – близкие родственники, а «серпы» были уже у их общего предка. Тем более, что и в палеонтологической летописи обе группы появились примерно одновременно – в самом конце кембрия. Однако на всякий случай учёные всё же решили поискать этому предположению какие-нибудь доказательства.
Правда, поиски таких доказательств довольно затруднительны. Мало того, что трилобиты вымерли, не оставив, по всей видимости, никаких потомков, так что взять ДНК для изучения и сравнения негде. Правда, на трилобитов похожи современные мечехвосты, но это сходство поверхностное и носит конвергентный характер. К тому же непонятно, для чего такие выросты вообще могут быть нужны – у современных животных нет ничего подобного.
Можно только предполагать, что, поскольку трилобиты ползали по дну моря, такие «украшения» помогали им не тонуть в вязком донном осадке, увеличивая площадь опоры. А может быть и не только – такие выступы могли содержать какие-нибудь специальные органы чувств, как у акулы-молота. Или это была своеобразная лопата для разгребания донного осадка. Или как сито для фильтрации пищи. Или «серп» мог просто быть элементом жёсткости и укреплять экзоскелет.
Как бы то ни было, реконструировать эволюцию выростов на голове трилобитов учёным пришлось, анализируя их чисто внешние параметры. Потрудиться пришлось изрядно – палеонтологи проанализировали представителей 21 из 29 родов харпетид и 56 из 132 родов тринуклеотид, включая многочисленные ювенильные формы. Контролем служили трилобиты, никаких «серпов» не имевшие.
Результат такого анализа оказался довольно неожиданным. «Серпы» харпетид и тринуклеотид различались в достаточной степени, чтобы можно было сказать с уверенностью, что у их общего предка таких «украшений» не было, а оригинальную форму тела оба таксона приобрели независимо, в ходе параллельной эволюции. Вероятно, населяемые ими экологические ниши и их образ жизни были достаточно схожими, а такое приспособление – достаточно важным, чтобы две группы животных приобрели его независимо.
