Трилобітів - МЕШКАНЦІ палеозою
Кандидат геолого-мінералогічних наук А. ІВАНЦОВ, старший науковий співробітник Палеонтологічного інституту української АН
Трилобіти - морські членистоногі, яких на Землі вже немає. Вони повністю вимерли більш 200 мільйонів років тому. Часом їх появи, розквіту і загибелі була вся палеозойська ера. А вона почалася 550 мільйонів років тому і тривала близько 300 мільйонів років. Часом (особливо в ранньому палеозої) трилобітів було так багато, що за чисельністю і різноманітності видів вони перевершували більшість які жили тоді груп багатоклітинних тварин. Тому якщо мезозойська ера (приблизно 70-230 мільйонів років тому) може бути названа ерою динозаврів, то палеозойська - ерою трилобітів.
Членистоногі в наш час - це самий процвітаючий, найчисельніший тип тварин. Число відомих видів наближається до трьох мільйонів. Їх набагато більше, ніж всіх інших багатоклітинних тварин, разом узятих. Раки, краби, скорпіони, кліщі, павуки, багатоніжки, комахи - все відносяться до членистоногим. А найбільш просто влаштованими з усіх цих літаючих, повзаючих, бігають істот були трилобіти, про які і піде розповідь.
Трилобіти збереглися на Землі тільки в вигляді скам'янілих залишків. Зрозуміти, яким був образ їхнього життя, що допомогло трилобіту проіснувати на Землі майже 300 мільйонів років, палеонтологам, біологам допомагають спостереження за нинішніми членистоногими, які зараз поширені практично скрізь. Вони живуть на землі і під землею, в прісній воді і в солоній, в калюжах і на дні океанів, на снігу і в гарячих джерелах, зустрічаються в Арктиці й Антарктиці, горах і пустелях. Членистоногі освоїли, напевно, всі способи харчування, можливі для багатоклітинних тварин. Серед них є хижаки, рослиноїдні, паразити, фильтратори, збирачі відмерлої органіки. Членистоногі можуть харчуватися такими трудноперевариваемое речовинами, як целюлоза, віск і ріг, можуть споживати вуглеводні нафти і навіть, можливо, метан. Словом, вони дивно добре пристосовані до життя. Тому і заселяють Землю ось уже 500 мільйонів років. А трилобіти були, мабуть, одними з найдавніших серед них.
Тіло членистоногих покрито хітиновим панциром, жорстким і дуже стійким до хімічних впливів. Панцир не тільки захищає тварину зовні, але і служить для прикріплення внутрішніх органів, перш за все розвиненою рухової мускулатури. Тому його можна вважати своєрідним зовнішнім скелетом цих тварин. Для дрібних і середнього розміру членистоногих (довжиною від часток міліметра до декількох сантиметрів) міцності суто хітинового панцира цілком достатньо. У більших (а трилобіти, деякі види яких сягали 80 сантиметрів довжини, можуть вважатися великими членистоногими) панцир просочений ще мінеральними солями, в основному карбонатом кальцію, що надає йому особливу міцність. Саме завдяки цій вапняної просочення панцирі трилобітів, пролежавши в землі не одну сотню мільйонів років, добре збереглися.
Панцир трилобітів умовно може бути поділений як в поздовжньому, так і в поперечному напрямку на три частини (через це вони і отримали свою назву). При розподілі в подовжньому напрямі це - головний щит, тулуб і хвостовій щит; в поперечному - осьова і дві бічні частини. Вапном просякнута тільки спинна сторона панцира, а черевна, на якій розташовувалися кінцівки - органи руху, харчування, дихання і дотику, навпаки, була дуже м'якою і ніжною. У разі небезпеки, щоб захистити м'яке черевце, трилобіти могли згортатися. Цікаво, що цього вони навчилися не відразу. У кембрійського періоду (перший період палеозойської ери), коли вони тільки-тільки з'явилися і розмножилися, здатністю згортатися володіли лише деякі види, а вже в наступному геологічному періоді - в ордовике - майже не було несворачівающіхся видів. Можливо, що колись у такої здатності не було потреби, оскільки головоногих молюсків (вони стали головними ворогами великих морських членистоногих) тоді було ще дуже мало. У ордовике головоногі сильно розмножилися і досягали часом гігантських розмірів. Наприклад, в море, яке в ордовикском періоді було на території нинішньої Ленінградської області, жили головоногі молюски з раковиною п'ятиметрової довжини.
У більшості сучасних членистоногих добре розвинені очі. Вони бувають прості (з однією-двома лінзами) і складні або фасеточні, що складаються з декількох десятків, сотень або навіть тисяч простих вічок. Такі ж очі були і у палеозойських трилобітів. Глядачеві поверхні величезних фасеткових очей трилобітів були орієнтовані таким чином, що багато хто з цих тварин могли бачити відразу на 360 градусів навколо. Але тільки уздовж лінії горизонту і на один-другий десяток градусів вище неї. Для спостереження за "мертвим" простором в зеніті в потиличній частині головного щита трилобітів розташовувався маленький одиночний око.
Очі у деяких видів трилобітів, які шукали їжу, зариваючись в верхній шар мулу, були підняті на довгих стеблинках, як у сучасних ракоподібних і черевоногих молюсків. Але на відміну від них трилобіти не могли стеблинки очей втягувати всередину голови, повертати або складати. Стеблинки очей трилобітів - це тверді вирости панцира, і вони завжди стояли сторчма і тому, звичайно ж, наражалися на небезпеку бути поламаними. Але ламалися вони все ж дуже рідко. Із сотень бачених мною панцирів трилобіта Asaphus kowalewskii, у якого, напевно, найвищі очі, зустрівся тільки один екземпляр з прижиттєво обламаним стебельком.
Всі кінцівки (а їх у трилобітів кілька десятків), як і решта черевця, були м'якими і тому зберігаються у викопному стані лише у виняткових випадках. Вперше вУкаіни трилобіт зі збереженими кінцівками знайдений в Якутії три роки тому.
Хітин панцира членистоногих не може розтягуватися. Тому їх зростання супроводжується кількома линьками. Коли панцир стає тісним, він лопається (зазвичай попереду і на спині) і тварина його скидає. У той короткий період, коли старий панцир скинуто, а новий ще не затвердів, розміри тваринного швидко збільшуються. Поза, в якій відбувається "вилуплення" зі старого панцира, дуже характерна і різна у різних видів трилобітів. Для палеонтолога дуже цінно знайти панцир в "ліночних положенні", тому що це свідчить про те, що порода, де він знайдений, чи не була перероблена риючими тваринами або перемішана якимись іншими силами. Значить, тут можна побачити деталі процесу формування породи, можна відновити умови середовища на дні стародавнього водоймища, в якому мешкали трилобіти.
Вражає різноманітність форм панцира трилобітів: гладкі, горбисті, шипасті, з очима величезними і скороченими, низькими або піднятими на довгих стеблинках, з довгими розгалуженим виростами, з тулубом, що складається з двох сегментів або з декількох десятків, і так далі. Відомо, що форма і ступінь розчленованості панцира у членистоногих пов'язані з їхньою внутрішньою анатомією, говорять про переважному розвитку тих чи інших груп м'язів. Все це дозволяє судити про спосіб життя і характер харчування тварин.
Плоский широкий панцир був у тих видів, які повільно повзали по поверхні дна. Опуклий з глибокими борознами - у активно пересувалися по дну і зариваються в грунт. Опуклий товстостінний зі згладженої поверхнею - у тих видів, які постійно рилися в грунті. За панцирів деяких трилобітів можна зрозуміти, що вони вели планктонний спосіб життя. У них маленькі розміри тіла і величезні очі, а при згортанні з боків панцира залишалися великі незахищені отвори - місця виходу довгих плавальних кінцівок.
В одному і тому ж місці могли жити десятки видів трилобітів з панцирами різноманітної форми. Це означає, що їх харчування і спосіб життя сильно розрізнялися.
Раніше вважалося, що трилобіти (крім планктонних видів) могли харчуватися тільки захоплюючи багатий органікою верхній шар грунту, оскільки у них були м'які, здавалося б, не пристосовані до захоплення жертви кінцівки. Нещодавно з'явилися нові дані, що показують, що деякі види трилобітів, безсумнівно, були хижаками. Про це говорить знахідка в Швеції. Там виявлені сліди якихось жили в грунті тварин і сліди, залишені трилобітами. При цьому слід трилобіта накриває слід жив в грунті тваринного, і той обривається. Отже, трилобіти даного виду розшукували і поїдали які жили в грунті тварин. В Якутії знайдено трилобіти з збережені вмістом кишечника. У ньому виявлені частинки тел донних тварин - губок і брахиопод.
Подібно до багатьох морським членистоногим, трилобіти в своєму розвитку проходили стадію планктонної (тобто пасивно плаваючою в товщі води) личинки. Саме завдяки своїм маленьким, з вигляду зовсім не схожим на дорослих тварин личинкам трилобіти змогли розселитися на величезних просторах палеозойських океанів.
Залишки трилобітів зустрічаються у багатьох местахУкаіни, там, де на денну поверхню виходять палеозойські і особливо древнепалеозойскіе морські відкладення. Найбільш відомі з них - в Ленінградській області і в Східному Сибіру (в Якутії). Жовті Води трилобіти дуже численні і різноманітні. Але їх панцирі майже завжди розчавлені і розділені по щитків і сегментам. У Ленінградській області скам'янілі залишки трилобітів знаходяться в менших кількостях. Зате серед них чимало таких, які вражають чудовою збереженням. Багато панцири зберегли початкову форму і зазвичай мають гарну каштаново-коричневе забарвлення. Її надає їм залишок в повному обсязі розклалася органічної речовини. У місцях потовщення панцира (де органічного речовини було більше) видно темні плями, а, наприклад, зорова поверхню очей залишається безбарвної і прозорою. Відомий випадок, коли на панцирі збереглася прижиттєва розфарбування, саме розфарбування, тобто візерунок, а не колір.
Особливості пошуку і видобутку залишків трилобітів залежать від типу місцезнаходження. М'які глинисті вапняки Ленінградській області на відкритому повітрі руйнуються легше, ніж панцири трилобітів. Тому, як тільки вони повитягують пласт, трилобіти починають як би "визирати" з породи. Але тут скам'янілі залишки зустрічаються рідко і на великій відстані одні від інших. В Якутії тверді колючі вапняки майже не відрізняються за кольором і механічними властивостями від ув'язнених в них залишків трилобітів, і візуальний огляд оголень тут зазвичай нічого не дає. Але коли скам'янілості виявлені, їх зазвичай буває багато і в породі вони розподілені рівномірно.
Пошук і збір трилобітів ведуться методичним послідовним дробленням великих блоків породи шар за шаром.
Щоб знайдені панцири відокремити від породи, іноді використовують різні пневмо- і віброінструментом, але найчастіше працюють звичайній сталевої голкою. Робота довга, кропітка, вимагає терпіння і акуратності.
Трилобіти Ленінградської області, завдяки своїм естетичним якостям і відносній легкості видобутку, зараз стали одним з головних об'єктів експорту палеонтологічних залишків ізУкаіни. Інтерес колекціонерів до них дуже великий, це, звичайно ж, добре, але пов'язано і з багатьма бідами. Інтенсивно розробляються оголення швидко зубожіють, а то і зовсім гинуть. Ставлення до унікальних скам'янілостей у складальників зазвичай варварське, оскільки їх цікавить лише комплектність видобутого панцира. При цьому наука безповоротно втрачає можливість отримати дуже важливу інформацію про послідовність залягання видів в шарах і про супутню фауні. А часом спотворюється і морфологія трилобітів, оскільки трапляється, що збирачі замінюють відсутні фрагменти частинами панцирів трилобітів інших видів, а то і просто ліплять з пластика.
Фахівці вважають, що трилобіти остаточно вимерли близько 230 мільйонів років тому. Імовірність того, що якісь їх нащадки дожили до теперішнього часу, надзвичайно мала. Для цього вони повинні були б докорінно змінити спосіб життя (наприклад, перейти до паразитизму, при якому відбувається дуже сильне спрощення будови і індивідуального розвитку) і видозмінитися, так що їх неможливо дізнатися.
Однак в сучасній фауні є група членистоногих, які за зовнішнім виглядом навдивовижу подібні на пізніх трилобітів. Це равноногие раки, або ізоподи. При погляді на панцир зверху деяких з них важко відрізнити від трилобітів, видають тільки товсті, що складаються з великих сегментів антени. Ізоподи, подібно трилобіту, мають здатність згортатися і мають великі фасеточні очі. Наприклад, звичайні мокриці (наземні ізоподи), якщо їх потривожити, згортаються в щільний, подібний горошині кулька, здатний кататися, відскакувати при ударі об тверді предмети і т.п. Подібність ізопод і трилобітів обумовлено не стільки спорідненістю (в общем-то досить далеким - вони належать до різних класів типу членистоногих), скільки схожим принципом побудови тіла, а значить, однаковим способом життя. Дуже може бути, що в екології моря ізоподи зайняли нішу, що звільнилася вимерлих трилобітів.