Хто жив у морях над Україною пів мільярда років тому. 3D-ілюстрації

Понад 500 мільйонів років тому на території, яку колись назвуть Україною, був доісторичний океан.

Населяли його істоти, несхожі на все, що ми знаємо зараз.

Круглі "медузоїди" у глибинах, химерні "трирукі" створіння чи цілі поля тварин, схожих на пір'я, що росте з морського дна... Це - "чернетки Бога", невдалі спроби еволюції, які повністю зникли мільйони років тому, коли життя вирішило рухатися іншим шляхом.

Україна - одна з небагатьох країн, де знаходять скам'янілі рештки таких істот, об'єднаних назвою "едіакарська біота" або "вендобіонти".

Якими вони були, де в Україні їх можна побачити зараз та чому скам'янілості, яким понад 500 млн років, повертаються під воду - у дослідженні BBC News Україна.

Також ми спробували зробити 3D палеореконструкцію давнього моря та відтворити вигляд його жителів (кольори досить умовні, тому що про них науковці можуть лише здогадуватися).

А тепер давайте з кожним із них познайомимося ближче.

Від льодової пустелі до "Кембрійського вибуху"

Вік Землі - десь понад 4,5 млрд років.

А найдавнішим скам'янілим решткам живих істот - древнім бактеріям, про яких є консенсус у вчених - 3,5 млрд років (хоча є знахідки з Канади та Австралії, які можуть свідчити про перші організми ще 4,1 - 4,28 млрд років тому).

Більшу частину цього часу життя існувало у вигляді мікроорганізмів.

Це був "Криптозой" - еон (або ж величезний період геологічної історії Землі) "прихованого життя", яке не можна побачити неозброєним оком.

Пізніше справи у наших давніх предків пішли краще, вони ставали більшими й так історія перейшла до "Фанерозою" - часів "життя явного".

Почався "Фанерозой" 540 млн років тому і, на щастя, триває досі, попри всі карантини.

Тривалий час у науці вважалося, що старт йому дав "Кембрійський вибух" - раптова поява (раптова - з точки зору геологічної історії, лише за кілька мільйонів років) багатьох видів тварин, після чого еволюція мало-помалу дійшла до того, що є зараз.

До цього ж скрізь на Землі було досить нудно й еволюціонувати тогочасні мікроорганізми особливо не поспішали.

У геологів навіть є поняття "Нудного мільярду" або ж "Найнуднішого часу в історії", коли на планеті нічого цікавого не відбувалося та й погода не дуже змінювалася.

Але 720 млн років тому на Землі стало цікавіше, почався Кріогеній.

Це був найхолодніший період за всю історію нашого світу - колосальне зледеніння, коли крига, за припущеннями вчених, доходила з полюсів до екватору, а сама планета наблизилась до стану "Землі-сніжки" (Snowball Earth).

Й могла такою залишитися назавжди.

Кілька десятків мільйонів років планета була майже повністю замерзлою, але життя змогло вижити в озерах під кригою, у вільних від льоду ділянках океану та біля термальних джерел.

Тож льодового апокаліпсису не сталося й Земля поступово ставала теплішою.

Едіакарський період

Після Кріогенію 635 млн років тому почався новий період в історії Землі - Едіакарій.

Ці майже сто мільйонів років знову ж таки спочатку не викликали великого захоплення у перших палеонтологів і вважалися фінальним акордом нуднуватого "Криптозою" перед початком значно веселішого Кембрійського періоду, з його "фанерозойськими" новинками життя.

У "Кембрійського вибуху", втім, є одна проблема, яка свого часу непокоїла ще Чарльза Дарвіна, - це "раптовість" появи сотень нових видів тварин.

Іншими словами, мільйони років життя існувало у вигляді цілком задоволених собою мікроорганізмів і раптом 540 млн років тому з'являються складні форми з великими перспективами та сміливими амбіціями.

До ХХ століття вважалося, що давніших від Кембрію тварин просто не було, адже їх не знаходили в осадових породах. Дехто навіть вбачав у "кембрійському феномені" той самий "акт божого творіння" - момент, коли бог створив все живе.

Але виявилося, що це не так і сумніви Дарвіна були цілком виправданими.

Насправді саме в Едіакарському періоді поруч з мікроорганізмами почали масово з'являтися більші істоти - макроорганізми. Тобто організми, які вже можна побачити неозброєним оком.

Якби тоді було кому подивитися.

Україна - один зі світових центрів, де розкопують залишки тієї фауни, яка гіпотетично могла дати імпульс багатьом сучасним видам.

Епіцентром українських знахідок є Поділля у районі річки Дністер.

"Фауна чужої планети"

Залишки тварин до "Кембрійського вибуху" насправді знаходили давно, але ніхто не вірив, що це були живі істоти.

"Довгий час науковці відмовлялися визнавати едіакарське життя як життя. Вони думали, що це скам'янілі сліди дощу чи граду", - розповідає BBC News Україна про сумніви перших дослідників український палеонтолог і фосилолог (експерт зі скам'янілостей) Дмитро Пилипенко.

Власне, розібратися, ким саме були всі ці перші едіакарські істоти, вченим повністю не вдається і досі.

За понад пів мільярда років від "едіакарців" залишилися лише відбитки у пісковику - осадовій породі зі спресованого піску.

Труднощів додає і те, що фауна та флора Едіакарію не просто дуже віддалена від нас у часі, а й мала свою логіку, яку не завжди вдається осягнути з сучасних горизонтів.

"Палеонтологи фактично перебувають у ситуації космонавтів, які зіткнулися з фауною чужої планети - з тією лише різницею, що вони змушені мати справу не з самими інопланетними істотами, а зі створеним ними "театром тіней", - пояснює роботу з Едіакарієм палеонтолог Кирил Єськов у книзі "Дивовижна палеонтологія: Історія Землі та життя на ній".

Едіакарій чи Венд

"Едіакарій - це загадковий період, який у геологічній шкалі затвердили останнім, хоча вивчали давно", - розповідає Володимир Гриценко, український палеонтолог та геолог, завідувач геологічного відділу київського Національного науково-природничого музею.

Офіційний міжнародний статус окремого геологічного періоду Едіакарій отримав лише у 2004 році - це був перший новий період, який геологи виділили за останні 120 років.

Назва походить від австралійських Едіакарських пагорбів, де знайшли одні з перших істот того часу.

У радянській, а згодом і українській науці цей період з середини ХХ століття вивчали під іншою назвою - як "Венд".

Таку назву запропонував у 1952 році радянський вчений Борис Соколов, який досліджував пласти Східноєвропейської платформи, а термін виводив від слов'янських племен вендів.

У підсумку конкуренцію у науковому світі виграв все ж "Едіакарій", але в українській літературі і зараз часто використовують "Венд" як його синонім (хоча Вендський період Соколова - на кілька мільйонів років довший).

Спільноту ж едіакарських істот називають "вендобіонтами".

Свого часу їх навіть пропонували винести в окреме зникле біологічне царство (поруч царствами Тварин, Рослин, Грибів і Бактерій) - настільки відмінними від інших форм життя вони здавалися.

Що не так з вендобіонтами?

"У будові цих істот були великі суперечності з фауною, яка з'явилася після них", - розповідає BBC News Україна ще один дослідник Едіакарію Юрій Шевела.

Перш за все, це були великі створіння як на ті часи - навіть більші, ніж розрекламовані пізніші "кембрійці".

"Перші кембрійські види були міліметрових розмірів, а "венд" доходив до півтора метра і більше", - говорить у своїй лекції "На зорі життя" вчений Андрій Іванцов.

Але у таких великих тіл не було очей, ротів, анусів, жодних кінцівок, чогось схожого на скелет і взагалі твердих частин (зубів чи панцирів).

При цьому принаймні дехто з них міг рухатися.

"Хоча, ймовірно, були якісь сенсори, які дозволяли їм орієнтуватися у просторі", - припускає Володимир Гриценко.

"А харчувалися вони, схоже, через покриви - всмоктували всім тілом", - розповідає Юрій Шевела.

Пасовищами "вендобіонтів" були поля з бактерій, які вкривали тоді все дно океанів - так звані "бактеріальні мати".

"Едемські сади" Едіакари

Едіакарські моря видаються дуже безпечним місцем.

Ніяких слідів активних хижаків там не знаходять - полювати без твердих зубів, кігтів і жал було все ж важкувато.

Не кажучи вже про відсутність нормальних ротів.

Відповідно немає і слідів пошкоджень на м'яких тілах "вендобіонтів", які могли б залишити голодні агресори.

Схоже, еволюція тоді ще не вигадала протистояння "хижак-жертва" (принаймні, на макрорівні) й "едіакарцями" не залишалося нічого, окрім як мирно пастися на підводних полях.

Гонка озброєнь з усіма клешнями-жалами ракоскорпіонів, зубами динозаврів, іклами шаблезубих тигрів та мисливськими рушницями Homo sapiens почнеться на кілька десятків мільйонів років пізніше.

Така ідилія Едіакарського життя наштовхнула вчених на ще одну біблійну аналогію про "Сади Едіакари", де ніхто нікого не їв - прямо як у старозавітному Едемі.

Кому потрібна звичайна симетрія?

Є у "вендобіонтів" ще одна дивна особливість - вони не любили просту симетрію.

Зараз ми живемо у світі білатеральної симетрії - права частина тіла зазвичай є дзеркальним відображенням лівої.

Для "едіакарців" це було надто просто.

Тіла багатьох жителів едіакарських морів були трохи зміщені по центральній осі.

"Це "ковзна симетрія" або "симетрія ковзаючого відображення". Термін з математики - коли відображення не дзеркальне, а зміщене на крок чи півкроку", - продовжує Юрій Шевела.

"Ковзну симетрію" можна, наприклад, побачити на застібці-блискавці - зубці там симетричні, але одна їхня ланка трохи вище від іншої.

А в інших "вендобіонтів" тіло мало симетрію третього порядку.

"Це не звична для нас двостороння симетрія - ліва і права рука. А все рівномірно повторюється тричі", - пояснює Юрій Шевела.

Саме такі істоти жили на території сучасної України пів мільярда років тому.

Настав час познайомитися з кожним із них особисто.

Tribrachidium heraldicum - "трирук геральдичний"

Це житель мілководь 550 млн років тому, той самий представник "симетрії третього порядку".

Від центру цієї дисковидної тварини відходили три "руки", що загиналися проти годинникової стрілки й загострювалися на кінцях.

На "руках" були короткі щупальці, які утворювали щось на зразок "бахроми".

Така форма, як вважають вчені, допомагала трибрахідам годуватися - "руки" спрямовували течію навколо, щоб отримувати з неї органіку.

Самі ж ці істоти, схоже, рухатися не могли.

Палеонтологи не втрачають надії все ж виявити десь у трибрахіда рот - за його потрійною логікою, їх у нього також мало б бути три. Тому сучасні реконструкції цієї істоти все ще досить умовні - залишилося від них небагато.

Після Едіакарію така "трьохосьова" будова тіла більше ні у кого не зустрічалася.

Зараз є лише елементи трипроменевої симетрії у органах розмноження деяких квітів та у мушлях форамініфер (найпростіших морських організмів).

А ще у багатьох круглих червів нематод рот складається з трьох симетричних "стулок", що робить їх схожими на фантастичних Шай-Хулудів - гігантських піщаних червів з фільму "Дюна".

Charnia - істота, з ковзною симетрією, схожа на пташине перо.

Все життя вони проводили вертикально прикріпленими до морського дна й утворювали цілі поля, що тягнулися кілометри десь на доісторичному півдні Вінницької області.

Вчені все ще сперечаються, куди відносити чарній: до рослин, тварин чи навіть грибів. Утім більшість сходиться, що це все ж були тварини.

На території України їх довго не могли знайти, поки великий відбиток у 2015 році не виявив Дмитро Пилипенко - зараз ту чарнію віком 558 млн років можна побачити на першому поверсі Національного науково-природничого музею в Києві.

Dickinsonia - ще один "едіакарець" з симетрією "ковзного відображення".

Дікінсонія - це пласка донна тварина, що вже могла рухатися та мала виріст уздовж тіла, від якого розходилися її сегменти.

Російський палеонтолог Станіслав Дробишевський у книзі "Палеонтологія антрополога" описує типовий обід дікінсоній так: "Повільно наповзали на їжу, виділяючи на неї травні ферменти й всмоктуючи отриману кашку".

Дікінсонії та чарнії були одними з найбільших організмів Едіакари, їхня довжина могла перевищувати метр.

Будовою тіла дікінсонія віддалено нагадує більш пізніх улюбленців всіх палеонтологічних музеїв трилобітів. Є теорія, що саме дікінсонії та їхні родичі могли бути предками більшості сучасних тварин.

Чи так це насправді - невідомо і недоведено.

Зрештою, вважати себе нащадком мобільних і прогресивних як на той час дікінсоній ніхто не забороняє.

Cyclomedusa - круглі "медузоїди" з концентричними колами на тілі.

Скоріше за все, жодного стосунку до сучасних медуз ці істоти не мали.

Більшість дослідників вважають, що цикломедузи - це прикріпний диск когось на зразок чарній, який дозволяв "пероподібним тваринам" триматися за дно.

Утім, є припущення, що це були і самостійні тварини які могли навіть плавати.

В Україні знаходять досить великих "медузоїдів".

"У нас є зразки, що сягають до 40 см у діаметрі", - каже палеонтолог Володимир Гриценко.

Nemiana - ще один колись дуже поширений представник "вендобіонтів", який утворював великі скупчення на дні.

Саме їх спочатку плутали з відбитками стародавнього дощу.

Ким були ці примітивні істоти, невідомо: це могли бути і колонії бактерій, і водорості, і якась зі стадій "медузоїдів".

"У випадку з неміанами ще немає усталених думок", - відзначає Дмитро Пилипенко, якому довелося багато попрацювати з рештками цих створінь.

На деяких палеореконструкціях неміан зображають зі щупальцями, що робить їх схожими ледь не на яйця "ксеноморфів" з концепт-арту творця "Чужих" Ганса Гігера.

Але це, скоріше за все, вже художнє перебільшення.

"Ймовірно, це були кулеподібні організми, які частково занурювались у морське дно. Ні щупал, ні ризоїдів, ні псевдопод, ні чогось схожого на вищезгадане автором не було знайдено", - пише Димтро Пилипенко у спільноті Paleor.com.

Як би там не було, саме неміани стали однією з візитівок "українського едіакарію".

Українські моря Едіакари

Найбільше залишків "вендобіонтів" знаходять лише у кількох локаціях: Південна Австралія, Намібія, канадський острів Ньюфаундленд та узбережжя Білого моря в Росії.

Українське Поділля у районі Дністра - також помітна, хоч і менша, локація на світовій мапі едіакарських скам'янілостей.

"У ті часи над південно-західною Україною було море. Його глибина за мільйони років змінювалася від мілководдя до сотень метрів", - розповідає Володимир Гриценко.

Під водою розташовувався сучасний південь Вінничини та фактично вся територія Одеської, Чернівецької, Хмельницької і Тернопільської областей.

Суша в часи Едіакарського періоду була ще незаселеною (окрім, можливо, лишайників, які слідів не залишили) - запилена та посічена ерозією кам'яниста пустка.

Тож рештки "вендобіонтів" знаходять лише там, де колись було море.

Українським епіцентром знахідок едіакарського життя є лівий берег Дністра, умовний район від Кам'янця-Подільського до Ямполя включно з Бакотою.

Тут загалом виявили більше 60 видів "вендобіонтів": найчастіше це неміани, цикломедузи, а також водорості вендотенії (Vendotaenia) і тірасотенії (Tirasotaenia).

Ці скам'янілості вивчають зараз у США, Австралії та Франції. Напевно, є підстави говорити про щось на зразок бренду "Українського Венду" у світовій палеонтології.

"В Україні є чіткий контакт з Кембрієм, це важлива обставина. Поступовий перехід між періодами дуже мало де зустрічається", - каже Володимир Гриценко.

Багато едіакарських знахідок в Україні зробили завдяки роботам зі створення Дністровської ГЕС.

Але тут криється і проблема, яку можна описати класичною фразою "я тебе породив, я тебе і уб'ю".

Український едіакарій повертається під воду

Найбільша донедавна українська едіакарська локація - кар'єр Дністровської ГЕС неподалік села Бернашівка у Вінницькій області.

Скам'янілості, яким більше пів мільярда років, там знаходять просто у відвалах породи та на стінах кар'єру.

"Англійські вчені були шоковані, коли побачили. У них над місцем, де знайшли Венд, - підвісні містки, щоб не потоптати нічого. А в Україні працюють екскаватори, древні піщаники беруть на будівельні матеріали", - розповідає Юрій Шевела.

Наука справді завдячує гідробудівельникам тим, що "вендобіонтів" в Україні знайшли у таких кількостях.

Але саме будівельники згодом знищували місця перших знахідок.

"Необхідно терміново підготувати подання для створення геологічного або природного парку (заповідника, заказника) на території західної частини Вінницької області в долині Дністра і найголовніше - домогтися консервації кар'єра Дністровської ГЕС з мінімальною рекультивацією, яка створює загрозу повного штучного задренювання (затоплення. - Ред.) унікального розрізу Венда", - радив у 2015 році російський палеонтолог Андрій Іванцов у книзі "Макрофосилії верхнього венду Східної Європи. Середнє Придністров'я та Волинь".

А Національний природничий музей пропонував створити там "Геопарк вендського періоду Бернашівський".

У задумі це "музей під відкритим небом" зі стежками, стендами та захистом скам'янілостей на поверхні.

"Це питання престижу держави - зберегти унікальне місце", - каже Володимир Гриценко.

Зверталися палеонтологи і до Департаменту заповідної справи при Міністерстві захисту довкілля і природних ресурсів. Однак там, схоже, поки що не до проблем неміан та цикломедуз.

Компанія "Укргідроенерго", яка займається Бернашівським кар'єром, повідомила BBC News Україна, що його все одно затоплять попри всі знахідки.

Оскільки кар'єр впливає на ефективність ГЕС, то "ми не вбачаємо можливості облаштування на території даної споруди геопарку".

Очікувати на інше рішення без великого суспільного резонансу та уваги зі сторони держави було б наївно.

За даними BBC News Україна, затоплення вже почалося на початку 2021 року.

"Весь схил ділянки буде захищений кріпленням та закриватиме скам'янілості", - констатують в "Укргідроенерго".

Решткам, які за сотні мільйонів років були свідками багатьох тектонічних зсувів, доведеться знову зникнути під водою чи камінням.

А українським палеонтологам - шукати нові едіакарські локації та вивчати ті знахідки, які вдалося зберегти.

Попри ці типово вітчизняні труднощі, вивчення "вендобіонтів" змогло стати частиною української науки та її зв'язком з наукою світовою.

Логічно було б розвивати цей напрямок, хоча б через створення музею "Венд-Едіакарій України", як це пропонували активісти.

"Чернетки Господа Бога"

"Едіакарці" свого часу так вразили вчених, що німецький палеонтолог Адольф Зейлахер назвав їх "Чернетками Господа Бога" - ранньою спробою еволюції, від якої вона у підсумку повністю відмовилася.

Хоча могло статися і так, що "вендобіонти" панували б на Землі дотепер.

"Безтурботний спокій сонних едіакарських морів - без руху, хижаків, і навіть ротів - міг потенційно продовжуватися до безкінечності. Сто мільйонів років прекрасно могли розтягнутися і на кілька мільярдів", - вважає Станіслав Дробишевський.

Що саме знищило "вендобіонтів" невідомо.

Це могли бути зміни клімату (сталося ще одне зледеніння, яке називають "Байконурським"), зміни хімічного складу океану, поява водоростей та нових видів, які вже вміли полювати та з'їдали мікробні мати.

Чи все це разом.

"Насправді ж справа у тому, що істоти зі звичайною симетрією виявилися просто більш ефективними і пристосованими до нових умов, ніж тварини, наприклад, з ковзною симетрією. Й еволюція більше до цього не поверталася", - пояснює Дмитро Пилипенко.

Наука ж намагається з'ясувати, що залишилося від "вендобіонтів" у сучасних нащадків.

"Один український вчений знайшов у "вендобіонтів" подібні риси до сучасних покривників - напівхордових організмів. З цієї точки зору можна вважати, що корені всіх хребетних там - у Едіакарі. Подальші дослідження мають показати, наскільки фантастична ця гіпотеза", - говорить про перспективи Володимир Гриценко.

Хочете отримувати головні новини в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber!