Загадки прошлого Земли. Аммониты

Древним грекам часто случалось находить в обнажениях горных пород странные предметы, похожие на загнутый бараний рог. Мистически объясняя происхождение этих объектов, греки называли их рогами египетского бога Амона, то есть «аммонитами». В конце XVIII века французский палеонтолог Брюгьер вспомнил это древнее заблуждение, когда описывал один из таких спиральных камней.

У климений перегородки внутри раковины устроены гораздо проще, чем у аммонитов. Эти древние аммоноидеи просуществовали всего около 5 млн лет, после чего полностью вымерли.

Ученый знал, что перед ним окаменелая раковина ископаемого морского животного. Брюгьер присвоил древнему существу название аммонит коронатум, что означает «подобный рогу Амона и похожий на корону». У этого беспозвоночного раковина была покрыта острыми шипами, отчего действительно напоминала венец. Впоследствии удачное название закрепилось за большой группой вымерших жителей морской стихии. Предки аммонитов, относимые к группам климений, гониатитов и пролеканитов, появились порядка 410 млн лет назад. Их иногда называют аммонитами, но это не верно. Правильнее называть их аммоноидеями, что означает «похожие на аммонитов и родственные им».

Спустя примерно 180 млн лет эти формы сменились цератитами, которые стали предками настоящих аммонитов, появившихся в морях планеты более 190 млн лет назад. Аммониты относятся палеонтологами к обширному классу головоногих моллюсков, которые в наши дни представлены кальмарами, спрутами и прочими подобными существами.

С происхождением аммонитов связана одна немаловажная загадка. Первые головоногие появились примерно за 170 млн лет до возникновения на планете этих существ. Древнейший представитель класса, фольбортелла, обладала небольшой вытянутой раковинкой. Она жила в морях планеты 580 млн лет назад.

Потомками этого вида стали ортоцерасы, эндоцерасы, онкоцерасы, пентамоцерасы, циртоцерасы и аскоцерасы. Расцвет перечисленных созданий наблюдался 500 млн лет назад. Они обладали прямой или слегка изогнутой раковиной, однако не скрученной. Непонятно, почему процветавшим моллюскам понадобилось встать на путь развития, ведущий к аммонитам, и свернуть свои раковины в спираль.

Виды аммонитов сменяли друг друга каждые 0,5—1 млн лет, поэтому считаются ценными руководящими ископаемыми по мезозою, Геологу достаточно осмотреть неизвестные отложения, чтобы точно определить по раковинам аммонитов его возраст без использования сложной техники. Размеры аммонитов колебались от 2 м до 1 см.

Главная особенность всех головоногих — мягкие подвижные щупальца с присосками, растущие прямо на голове (отсюда и название). В раковине размещалось мягкое тело моллюска, тогда как его голова с пучком щупальцев обычно была высунута наружу.

Между щупальцами располагался клюв, помогавший разгрызать твердую добычу. Под головой находилась воронка водометного двигателя, которым обладают все головоногие. Это было своеобразное сопло, через него животное с силой выбрасывало воду, создавая реактивную тягу. «Изобретение» аммонитов — одно из самых поразительных. Раковина этих моллюсков совмещала в себе такие, казалось бы, взаимоисключающие свойства, как прочность и легкость. Доспехи головоногих были массивными, плотными и очень крепкими, но в то же время позволяли животным зависать в толще воды и перемещаться на значительной скорости.

Чтобы узнать секрет природной брони, ученые провели массу специальных тестов и исследований. Раковины распиливались в разных плоскостях, из них химически выделяли остатки слагавших их некогда веществ , а также изучали строение раковин под оптическим и электронным микроскопами. Разумеется, проводились разнообразные замеры, в том числе диаметра, поперечного сечения и прочие.

Многие из ранних головоногих отличались исполинскими размерами и доминировали в древнем море. К примеру, длина раковины эндоцераса (эндоцератита) достигала 4 м.

Собранную информацию обрабатывали посредством компьютеров. Неоднократно на основе полученных данных создавались искусственные раковинки, гидродинамические свойства которых были испытаны в заранее сконструированных для этих целей бассейнах. Однако тайны раковины аммонитов так и не были разгаданы.

Палеонтологам известно, что формирование естественных доспехов происходило на поверхности кожи животного. Мягкое тельце моллюска выделяло две минеральные разновидности карбоната кальция — арагонит и кальцит. Смешиваясь с органическими соединениями на коже головоногого, эти вещества образовывали крепкую, но не тяжелую броню — наружные и внутренние стенки, а также перегородки.

Последние крепились к стенкам при помощи причудливого извивающегося шва, хорошо заметного и на наружной стороне раковины. У каждого вида аммонитов существовал собственный, характерный тип шва.

Внутренние перегородки разграничивали пространство раковины на камеры. Первая камера — жилая, там находился моллюск. Остальные камеры были наполнены водой и газом. Четкий баланс водного балласта и газов в известной степени обеспечивал высокую плавучесть домика аммонита.

Известно 6 современных видов наутилусов, обитающих в Тихом и Индийском океанах. Все съедобны, а потому некоторые виды считаются промысловыми. Ученые изучали свойства их раковинок в барокамерах, под рентгеном и с помощью киносъемки, чтобы приблизиться к разгадке тайны аммонитов.

Меняя количество воды и газа в камерах, головоногому удавалось вызвать стремительное погружение или быстрый подъем в толще вод. Камеры соединялись длинной трубкой, сифоном, который работал по принципу ионного насоса и обеспечивал необходимые изменения уровня воды в раковине. По мере роста аммониту требовалось расширять жилую камеру и дополнять раковину новыми «резервуарами» для жидкости и газа.

Он строил перед первой камерой новые, более просторные. Часть из них дополняла гидравлическую систему регулирования плавучести, а сообщающаяся с окружающей средой камера становилась первой и заменяла собой старое жилье. Раковина надстраивалась по спирали, и нередко число ее оборотов достигало 100. Жилая камера была очень вместительной, она занимала почти целый виток спирали. Некоторое представление о секретах устройства раковины аммонитов ученые получили в результате исследований корабликов, или наутилусов. Это раковинные головоногие, которые внешне почти ничем не отличаются от аммонитов.

Раковины аммонитов 100 млн лет демонстрируют вырождение этих беспозвоночных. Скрученная в одной плоскости раковина более не устраивала их. Так в последних морях мезозоя появляются аммониты-гетероморфы, раковина которых напоминала морской узел или штопор.

Однако кораблики гораздо примитивнее во всех отношениях: их раковинки устроены гораздо проще, отличается образ жизни и внутреннее строение, ими используются другие охотничьи приемы. Вот почему старания зоологов оказались напрасны, и тайна аммонитов так и не была разгадана.

Аммониты представляют большой интерес для палеонтологов, геологов, палеогеографов, коллекционеров окаменелостей, а в последнее время эти животные привлекли внимание инженеров и специалистов по бионике. Бионика занимается изучением разнообразных приспособлений у живых организмов, «изобретений» живой природы, которые можно с успехом использовать как оригинальные технические решения.

Хуже того, у ученых появился новый вопрос. Им непонятно, почему более древние и примитивные наутилусы благополучно прожили свыше 400 млн лет и дожили до настоящего времени, тогда как аммониты полностью вымерли 65 млн лет назад. Каменная летопись сохранила для нас свидетельства отчаянных попыток последних аммонитов изобрести более совершенную раковину. Гетероморфы скручивали свои раковины по разным осям, баку литы на половину распрямили их, вернувшись к форме, использованной фольбортеллой. Один за другим в ходе эволюции в составе данной группы появлялись все более причудливые существа, тщетно пытавшиеся противостоять неведомой нам силе, которая привела их к вымиранию. И это другая неразрешимая загадка аммонитов.