Юрий Угольников

Динозавры против млекопитающих: история соперничества, которая не закончилась до сих пор

Предварение

История жизни, как мы знаем со времен Дарвина, — история борьбы, войн разной степени кровавости, союзов разной степени странности, хитроумных стратегий, запутанных сюжетов и неожиданных развязок. Умственному взору палеонтолога предстает что-то подобное современному фэнтези, скажем, «Игре престолов».

Не то чтобы кто-то из участников планомерно стремился достичь мирового господства и какой-то хитрый и пронырливый пращур за миллионы лет планировал: сейчас мы потерпим, зато вот в кайнозое уж отыграемся. О перспективах наступления кайнозоя он и не подозревал, да и вообще его волновали более насущные проблемы: где бы спрятаться, чего бы съесть и как бы заполучить полового партнера поинтересней. Природа работает неосознанно и предпочитает импровизировать, а не планировать, но все же палеонтологическая летопись складывается в цепь увлекательных и странных приключений.

Какой-то третьестепенный герой то и дело выскакивает на сцену, чтобы предъявить свои права на мировое господство и перевернуть все вверх тормашками. Недавно устрашавшие всех клыками, хвостами, мышцами и прочими подобающими аксессуарами «хозяева жизни» лишаются былого могущества и самого существования. Потомки древних владык на долгое время уходят в тень, ведут подпольное существование, путаются в ногах у новых хозяев, но упорно продолжают подрывную деятельность и всячески партизанствуют. Они не сдадутся, восстанут из мнимого небытия и приведут пушистых соратников вперед, к победе «синапсизма» (о котором вы узнаете немного позже).

Иногда же глазам палеонтолога открывается картина, скорее напоминающая не эпос, а какое-то криминальное чтиво (речь не о фильме Тарантино, а о литературном жанре). «Наука — детектив без преступления» — очень точная фраза.

Как в каждом детективе, здесь принципиально важны самые незаметные, кажущиеся ничего не значащими детали: расцветка яиц или продолжительность сна — все подлежит учету и сравнению.

Палеонтология к тому же редкая дисциплина, в которой и «преступления» попадаются на каждом шагу. Некто совершил убийство (происходит вымирание), но кто этот некто, кто истребил сотни видов растений и животных? Упал ли метеорит, или всему виной вулканизм, или вообще виновны почти все подозреваемые от гувернантки до садовника (самые разные представители флоры и фауны, геологические и климатические пертурбации, устроившие заговор против динозавров и не только) — история Земли полна таких головоломок.

Часто палеонтология действительно похожа на самую обыкновенную историю, конкретнее — на историю вооружений и технологий: каждое новое поколение живых существ старается изобрести какое-нибудь высокоточное сложное оружие. Твердая скорлупа не такая эффектная вещь, как доспехи средневекового воина, но в борьбе за господство на Земле это стало изобретением, наверное, не менее важным. Мне же больше нравится образ конструктора; действительно, в истории животных и растений одни совершенно незаметные изменения влекут за собой другие, казалось бы, никак не связанные. По изменению одной косточки действительно, как и говорил Кювье, можно восстановить особенности целого организма, и не только его строение, но и место обитания, его «кулинарные» предпочтения, развитие обмена веществ и то, был ли этот организм чадолюбивым или скорее все-таки нет.

Оговорюсь, сам классик использовал принцип корреляции как аргумент против медленных эволюционных изменений и в защиту любимой им теории катастроф. Если организм так хорош, что все в нем идеально соотносится, то зачем же ему меняться — «он сразу вышел хорошо». Вот если случился какой потоп или оледенение, тогда совсем другое дело. И надо признать, отчасти Кювье был прав: слишком сильная специализация и адаптация действительно могут оказаться эволюционным тупиком. И все-таки корреляция не столь сильна, а виды достаточно пластичны, и я говорю несколько о другом — о том, что эволюционные изменения не так уж случайны. Каждое новое приспособление, с одной стороны, отсекает некоторые возможные варианты в дальнейшей эволюции. Самый очевидный пример — млекопитающие уже, видимо, никогда не научатся дышать растворенным в воде кислородом. Маршрут эволюции похож на ветвящуюся железнодорожную сеть: поезд (эволюционирующий организм) не может менять направление как ему вздумается, развернуться в любой момент и перескочить с одного пути на другой. Млекопитающее не обзаведется перьями, а птица плацентой — каждая пройденная развилка, каждое эволюционное изменение определяет дальнейший эволюционный маршрут. Эволюционирующий организм — поезд, собирающий самого себя по мере движения, и детали для сборки, которые могут попасться ему на пути, зависят от того, куда этот поезд повернул раньше.

Еще одна оговорка: я написал «глазами палеонтолога», но вообще-то у меня глаза совсем другого, не палеонтологического устройства.

Дальше я буду объяснять, как дошел до того, что начал писать об окаменелостях, доисторической живности, попутно раздавая обязательные, но очень искренние благодарности. Если кому-то это кажется скучным, он может сразу пролистать текст до раздела «Большие и мелкие» и приступить к познавательному чтению.

Итак, мое образование особых прав углубляться в дебри мезозоя не дает. Да, я могу поговорить о костях и других артефактах минувших эпох, но все они не должны быть старше 2–3 тысяч лет, и лучше бы это было что-нибудь письменное: грамота, свидетельство, запись. По образованию я историк-архивист, к тому же специализирующийся на истории российской культуры первой половины XX столетия. Я с более или менее профессиональной добросовестностью могу рассказать вам о Велимире Хлебникове, Юрии Олеше или Якове Эммануиловиче Голосовкере, о фильмах Ханжонкова. Однако все эти товарищи вовсе не напоминают существ, о которых речь пойдет здесь, — ни хвостов, ни чешуи, ни вибрисс, одна сплошная высокохудожественность… Конечно, я с детства интересовался палеонтологией (это не редкость) и сохранил интерес до нынешнего, умеренно солидного возраста (что случается уже не так часто), написал некоторое количество популярных (порой довольно безумных) статей на темы эволюционной биологии, несколько рецензий на книги биологической направленности…

Но я не решился бы взяться за книгу, если бы не наглядный пример Антона Нелихова, доказавшего: хорошо писать о прошлом планеты можно, не только имея очень специальную и очень научную степень. Замечательный популяризатор учился на философском факультете РГГУ и биологического образования, насколько я знаю, не имеет. При этом за плечами у Антона три прекрасные книги, и, насколько могу судить, уже должно было выйти новое издание — биография великого и неутомимого открывателя останков пермской живности — Амалицкого В. П.[1] Еще один прекрасный дилетант — популяризатор палеонтологии, который, несмотря на свое любительство, подходит к работе со всем тщанием, — кардиолог Богданов Д. В., написавший интересную книгу «Звероящеры и другие пермские монстры» (многие сведения о животных пермского периода почерпнуты мной именно из этого сочинения).

Пример коллег все-таки на меня подействовал, и я решился: может, мысли и заведут меня не туда, но я могу вдохновить кого-то на самостоятельное изучение палеонтологии, заинтересовать историей жизни.

И все-таки передо мной стоит задача, требующая знаний, которыми я, несмотря на интерес к эволюционной биологии, располагать не могу.

История знала «дилетантов», обремененных явной гениальностью и продуктивными научными идеями. Едва ли кто-то станет упрекать классика психологии Льва Выготского в отсутствии законченного медицинского образования, а основателю «формальной школы» литературоведения Виктору Шкловскому пенять на то, что, исследуя «Дон Кихота» и «Тристама Шенди», он пользовался переводами, а не оригиналами текстов. Лишь человек удивительной эксцентричности решится оспорить теорию дрейфа материков только на том основании, что ее автор Альфред Вегенер был «не той квалификации», то есть, являясь метеорологом, «юридического» права рассуждать о геологии не имел. Вообще, когда кто-то приходит в профессию «со стороны», у него есть шанс привнести что-то новое — взглянуть на происходящее так называемым свежим взглядом (хотя и не вполне понятно, как определяется уровень этой свежести).

Подобные примеры и соображения призваны как-то оправдать в глазах общественности появление в калашном ряду товарищей с не соответствующим обстоятельствам мясным продуктом. Соображения и примеры не то что сомнительные, но не опровергающие главного: у самого талантливого дилетанта шансов наделать ошибок все-таки намного больше, чем у профессионала. И чем дилетант увереннее в собственных силах, чем с большим апломбом он вещает, тем с большей уверенностью же можно сказать, что он несет либо полнейшую чушь, либо чушь, стремящуюся к полноте. Как говорил незабвенный товарищ Хокинг, главный враг знания не незнание, а иллюзия знания. Истинность этих слов я испытал на себе в полном объеме — несколько раз оказывался в ситуации, когда пользовался непроверенной, недопроверенной или неверно понятой информацией… Утешаюсь тем, что на ошибках учатся и подобное не должно уже повториться.

Но самое печальное — я здесь такой не один: недавно мне довелось ознакомиться со статьей, опубликованной в тематическом сообществе «Эволюция — очевидная реальность», автора называть не буду, чтобы не привлекать к тексту лишнее внимание, но это было нечто. Пишет «интернет-просветитель» очевидную и реальную ерунду. Для начала автор сообщает, что динозавры и вообще архозавры так и не научились жевать (да некоторые из них были настоящими чемпионами по жеванию, до которых даже многим современным «продвинутым» млекопитающим еще расти и расти[2]). Непонятно, почему отсутствие окклюзии (смыкание верхних и нижних зубов) препятствовало развитию режущих зубов (а какие, извините, зубы были у тираннозавров, например, — приспособленные к перетиранию пищи). Ну и да, у растительноядных динозавров с окклюзией все было в полном порядке, даже у не особо-то жующих зауроподов (вернее, у примитивных зауроподов, позже некоторые ее утрачивают). Это пара примеров, поверьте, в статье такого было много. Так дела обстоят сегодня, но вот вам не менее красочный исторический пример: гипотеза об использовании стегозаврами спинных пластин для планирующего полета, выдвинутая в 1920 году Уильямом Баллу[3], выглядит невероятным курьезом даже с учетом относительно скромного развития палеонтологии в начале прошлого века (статья Баллу и была помещена в раздел юмора, но все же понять, шутит он или пишет серьезно, сложно). При этом парадоксальным образом в чем-то журналист оказался прав. Конечно, потомками стегозавров птиц сейчас не считают, но они, несомненно, являются частью большой группы, именуемой динозаврами. И, в общем, с тем, что орнитизация архозавров (приобретение птичьих черт этой группой, назовем их пока группой ящеров) также началась весьма давно, он тоже, может быть, неожиданно для себя (и даже не зная слова «архозавры») оказался прав. Но на самом-то деле все-таки научно-юмористические тексты скорее запутывают читателей, чем заставляют искать что-то новое, так что и здесь все равно мы находимся на очень тонком льду.

Кстати, на самом деле в то время палеонтология переживала не худшие годы (это мягко говоря, на самом деле конец XIX — начало XX века — золотой век палеонтологии) — именно тогда работал великий авантюрист, албанист и палеонтолог Ференц Нопча, до 1917 года дожил гениальный Владимир Амалицкий. С начала 1920-х Эрик Стенше занимался остракодермами[4]. Список можно продолжать. О развитии палеонтологии можно судить и по проникновению палеонтологической тематики в популярную культуру. Если не первый, то уж точно самый популярный роман в жанре, который поэт Геннадий Каневский назвал «юрасикпанк» (или «джурасикпанк»), — «Затерянный мир». Артур Конан Дойл опубликовал его также в начале прошлого века — в 1912-м. Герберт Уэллс тоже отметился на ниве фантастической палеонтологии — в 1895 году он написал рассказ «Остров Эпиорнис». Обратная сторона популярности — творческое внимание товарищей с избытком фантазии и недостатком элементарных знаний.

Сознавая все грядущие трудности, я решил задачу себе несколько облегчить. Создать труд, охватывающий все геологические эпохи, историю большинства многоклеточных организмов, было бы сложно даже человеку с намного более обширными познаниями в эволюционной биологии, так что я прибег к небольшой хитрости. Я не буду рассказывать об истории Земли вообще, о принципах эволюции и биохимии жизни — лавры Кирилла Юрьевича Еськова, Сергея Александровича Ястребова или Андрея Юрьевича Журавлева не для меня. Что происходило на заре жизни, как за миллионы лет изменились моллюски, насекомые, иглокожие и прочие чудесные, но лишенные позвоночника создания — это нас сейчас не касается. Да и жизнь многих позвоночных нас будет интересовать постольку поскольку. В книге речь пойдет об «избранных» — только о представителях двух «соперничающих кланов» наземных позвоночных — амниот[5], о двух наиболее выдающихся и интересных группах. О млекопитающих, их близких родичах и предках. В целом эту линию существ по особенностям их (то есть нашего) черепа называют синапсидами (Synapsida)[6] — «слитнодужными», а в очень- очень далеком от правильности, но смешном варианте перевода — «однодырчатыми» (с каждой стороны черепа у них было по одному височному окну для крепления мускулатуры), название же указывает на наличие единой височной дуги. А противостоять же нашим предкам будут архозавры (Archosauria). Конкретнее за архозавров в книге придется отвечать преимущественно динозаврам и их родне. Архозавры — это тоже только часть довольно обширной и весьма интересной группы под названием «диапсиды» (Diapsida). У диапсид на черепе, что логично, окон, дающих простор для крепления челюстной мускулатуры (но не только для этого), было ровно в два раза больше, чем у наших предков: эволюция наградила их дополнительной парой височных окон. Да, из того, что у одних окон было больше, а у других меньше, никоим образом не следует, что первую пару они приобрели одновременно — совместными эволюционными усилиями. Конструкции черепов диапсид и синапсид развивались, скорее всего, совершенно независимо, а эволюционные линии тех и других разошлись, опять же скорее всего, еще до того, как на их черепах появились хотя бы намеки на будущую «дырчатость». И да, сложные эволюционные перипетии заставили многих существ отказаться от излишней «дырчатости» вплоть до полного ее исчезновения[7]. Из сказанного не вытекает, что наращивание разного количества дырко-углублений было единственным способом оптимизации крепления мускулатуры черепа. В конце концов, у всех вышедших на сушу позвоночных уже были отверстия в их черепах, хотя бы глазные. Однако базового различия синапсид и диапсид для нас сейчас достаточно.

Наиболее продвинутыми и самыми заметными (хотя бы в силу их размеров) диапсидами с начала мезозоя были и остаются именно архозавры, так что им почти в одиночестве и предстоит отдуваться за всех диапсид (кроме, разумеется, вторичноводных, но это отдельная тема). А вот млекопитающие на фоне прочих синапсид будут выглядеть даже немного тускло. Но млекопитающие, как-никак — это в том числе мы с вами, а о себе говорить «легко и приятно».

Но главным образом нас интересуют динозавры — это же динозавры, кто в детстве не любил динозавров, пусть первый бросит в меня камень (опал и янтарь приветствуются).

Кстати, именно здесь, в динозаврах, скрыта еще одна хитрость: палеонтологов-динозавроведов в России сравнительно немного, да, у нас были и есть выдающиеся исследователи эволюции млекопитающих, или эволюции позвоночных пермского периода, или океанской фауны мезозоя, но… Я не хочу сказать, что выдающихся исследователей-динозавроведов у нас нет — это было бы совершеннейшей неправдой. У нас были и есть замечательные специалисты, такие как Евгений Александрович Малеев, описавший, в частности, таких невероятных существ, как теризинозавры (Therizinosaurus) — двуногие динозавры, оснащенные по последнему слову мезозойской техники огромными, подобными остриям кос когтями (что и отражено в названии «косящих ящеров»). Или Анатолий Константинович Рождественский, прославившийся не только как ученый, но и как популяризатор палеонтологии.

И все же специалисты по динозаврам в России пока не столь многочисленны, как специалисты в других палеообластях.

России вообще с нептичьими динозаврами (то есть всеми динозаврами, за исключением птиц) долго и упорно не везло. Во- первых, не повезло ей в том, что по большей части в мезозое на европейской части России плескалось море, а в морях с динозаврами было плохо. Их находки по сей день редки, да и то, что находили, попадало куда-то не туда: так, остатки обнаруженного на Сахалине (южная часть которого, как назло, именно в этот момент к России не имела никакого отношения) в 1934-м ниппонозавра (Nipponosaurus sachalinensis) были благополучно вывезены в Японию, где и хранятся до сих пор.

Впрочем, быть может, это и к лучшему, что пока в России находки динозавровой фауны так обидно малочисленны — у будущих исследователей есть еще шансы отыскать что-то совсем неожиданное и удивительное. Собственно, удивительные находки и происходят на наших глазах. Стараниями Юрия и Ивана Болотских открыто несколько массовых захоронений динозавров на Дальнем Востоке[8]. В 2010-м «во глубине сибирских руд» были найдены остатки килеска[9] (Kileskus aristotocus), персонажа крайне примечательного — это на сегодня древнейший (и, кажется, один из самых мелких) представитель надсемейной группировки Tyrannosauria, то есть это прапрапра (еще несколько миллионов раз пра) дедушка (вернее, скорее всего, родич пра…прадедушки) известнейшего тираннозавра рекса. И все же, повторю, пока и отечественные динозавры, и специалисты по ним сравнительно немногочисленны. За неимением подходящих диноископаемых российские ученые предпочитают специализироваться на том, чего здесь в избытке (хотя, разумеется, монгольские и казахские находки были и остаются дивным подспорьем в палеотрудах наших специалистов). Оговорюсь и еще раз, что, тем не менее, все не так печально в нашем отечестве с диноведами: один из «авторов-описателей», обнаруживших упомянутого выше килеска, Александр Аверьянов, хотя и специализировался изначально на древних млекопитающих, стремительно расширяет сферы своей очень научной деятельности, сейчас это один из крупнейших специалистов по птерозаврам, и именно под его научной редактурой мы сейчас читаем, например, Дэвида Хоуна или Стивена Брусатти. Так что нельзя сказать, что в диноведении у нас существует совсем уж вакуум, но если сравнивать с другими областями палеонтологии, людей, изучающих динозавров, пока не так много.

И это дает мне небольшой шанс: грех жаловаться, что не профи берется за дело, если профессионалы все еще обидно немногочисленны.

Еще одно ограничение, существенно облегчившее мне задачу: по большей части я буду говорить о мезозое, в меньшей степени — о палеозое. Кайнозой (современный, длящийся уже 66 миллионов лет период), да простят меня ценители этой эры, мне не столь интересен. Это период, в который все более-менее встало на свои места и враждующие кланы, клады, окончательно поделили сферы влияния: потомки нептичьих динозавров — птицы заняли дневные небеса, а млекопитающие стали господами суши, ночного неба, а некоторые и морей. Если кайнозой и будет упоминаться, то нечасто.

Почему все-таки мезозой? Самый простой и совершенно неудовлетворительный ответ: мезозой — время, когда происходит много всего интересного, а мир животных и растений постепенно становится таким, как мы его знаем сейчас. Разумеется, он не стал бы таким, каков он есть, без кембрийского взрыва, без выхода первых растений, членистоногих и позвоночных на сушу, без заселения (автор поправляет «профессорские» очки) высшими сосудистыми растениями водоразделов, без появления первых летающих организмов (крылатых насекомых) и первых синапсид — древнейших предков млекопитающих. Без всех этих событий не появились бы ни наши питомцы, ни растения, которыми мы привыкли питаться, ни, что еще печальнее, мы сами; и все это случилось до начала мезозоя. Однако чем дальше в глубь веков мы отправляемся, тем причудливее становятся животные и мир, с ними привыкшему к кайнозойским реалиям читателю сложно соотноситься. Даже цвет неба в каменноугольный период из-за высокой концентрации кислорода в атмосфере, скорее всего, заметно отличался от сегодняшнего… Чтобы это представить, нужна не книга, а шлем виртуальной реальности. Мезозой же — он где-то посередине: организмы выглядят странно, причудливо, но они узнаваемы, мы к ним привыкли, хотя бы благодаря кино, мультипликации и популярной фантастике. Как уж там выглядит мезозойская живность на самом деле и насколько соответствует наиболее распространенным представлениям о ней — другой вопрос. Даже представители «родного» кайнозоя для нас порой не столь привычны, как какая-нибудь палеозвезда мезозойского производства.

Почти все знают, например, кто такой тираннозавр рекс, а вот то, что совсем недавно (по геологическим меркам) Южную Америку и Австралию населяли сухопутные крокодилы, точнее крокодиломорфы и крокодилы, для большинства будет неожиданностью, как и сам факт существования сухопутных крокодилов, что давным-давно было скорее нормой. Почти такого же мнения придерживается палеонтолог и популяризатор науки Марк Уиттон. Он говорит о секрете популярности конкретно динозавров, но птерозавры и завроптеригии — летающие и морские «ящеры» — идут с динозаврами в представлении среднестатистического человека «одним комплектом». В парках и мирах юрского периода с динозаврами скопом возрождают и неродственную им морскую и летающую мезозойскую живность. Если вспомнить первый фильм цикла, то там в брюшке некоего застывшего в янтаре палеомоскита была обнаружена ДНК именно какого-то динозавра. Как же на свет появляются птерозавры и плиозавры? Можно представить, что древний кровосос героически перекусал всю окружающую его фауну и не поленился даже спуститься на океанское дно, но это как-то маловероятно — создатели просто не задумались над тем, что такой способ восстановления не подойдет для неродственных динозаврам животных. Журналисты тоже до сих пор время от времени именуют птерозавров или плезиозавров динозаврами. Вернусь к Уиттону: секрет популярности динозавров, по его мнению, состоит в уникальном сочетании простоты их конструкции с необычностью, под которой главным образом понимается «масштаб» мезозойских «личностей» — ничего близкого по размеру к зауроподам со времен мезозоя на Земле действительно так и не случилось.

Долгой истории популяризации динозавров (а ей уже более 100 лет) Уиттон также отдает должное. Даже одним из первых мультипликационных персонажей (первых мультзвезд) был именно динозавр, а точнее Динозавр Герти. Ролик с участием очаровательного зауропода вышел в 1914-м, что всего на три года позже первых мультипликационных фильмов Старевича. Хотя в популярной культуре дореволюционной России, как отмечает Нелихов, место динозавров занимали ихтиозавры, и вообще, именно до нашего отечества волна динообожания докатилась сравнительно поздно — уже в конце XX века[10]. Но, невзирая на то, кто именно был в фокусе внимания, и правда большую часть своей культурной истории человечество, не осознавая того, трудилось над рекламой мезозойских «завров», изобретая разнообразных гидр, василисков и драконов. Человечество вообще любит бояться, особенно если бояться можно в полной безопасности. Динозавры-хищники — это как раз те существа, которых бояться можно с особенным наслаждением: большие, страшные, зубастые. Гигантам — млекопитающим кайнозоя не так повезло: самые выдающиеся из них — травоядные. Несколько тонн мяса — не то что зубастый хищник.

Итак, чтобы соблюсти баланс между знакомым и причудливым, простым и сложным, имело смысл ограничиться преимущественно мезозоем и его «окрестностями». К тому же очень многим мы и правда обязаны мезозою. Тогда возникли первые настоящие млекопитающие, очень быстро, в начале юрского периода обретшие разнообразнейшие жизненные формы. Правда, они оставались в массе своей существами миниатюрными, величиной где-то с белку[11], но это были уже полноценные, 100 %-ные млекопитающие, с шерстью, дифференцированными зубами и всеми прочими полагающимися по статусу деталями экстерьера.

В мезозое же в небо поднялись первые летающие позвоночные. Да, позвоночные — живые планеры возникали и раньше — еще в палеозое, но это были «неправильные», ненастоящие летатели, к тому же не отличавшиеся разнообразием конструкций: как правило, их летательная перепонка растягивалась между удлиненными ребрами. Только в триасе появятся более причудливые и странные планирующие животные, как, например, шаровиптериксы (Sharovipteryx mirabilis), у которых мембрана была натянута между задними конечностями. Немного отвлекусь, но, как ни странно, при всем разнообразии животных-планеров перепонка, натянутая между передними и задними конечностями, если и не изобретение, «запатентованное» млекопитающими и архозаврами, то у других видов почти не встречается. Ни современные ящерицы-планеры, ни способные к планирующему полету лягушки не имеют чего-то подобного, при этом планирующие млекопитающие появляются еще в мезозое.

Гипотетически перепонка была между конечностями у каких-то триасовых дрепанозавроморфов (Drepanosauromorpha) — иногда их изображают в виде архаичных аналогов современных летяг. Но все же это явное исключение.

У меня есть две взаимосвязанные версии, объясняющие то, почему дело обстоит именно так.

Во-первых, дело, возможно, не в том, что млекопитающие так уникально успешны, а совсем напротив. И сегодняшние ящерицы и архаичные завры охотно используют для планирования разросшиеся ребра, к которым и крепятся их перепонки, у млекопитающих же ребра не только редуцированы в задней части туловища (что не столь уж важно для полета), но и плотно скреплены друг с другом: их уже не расправишь, млекопитающим приходится использовать для поддержания мембраны не ребра, а конечности (что и открывает перспективы освоения машущего полета). И все же это не полный ответ, ведь существуют и планирующие лягушки, у которых ребер не просто мало, а нет совсем, тем не менее сплошной мембраны вдоль всего тела, от конечности к конечности, у них не образуется.

Во-вторых, для того чтобы удерживать перепонку натянутой между конечностями, все-таки требуется их распрямлять. Кажется, что с выпрямлением конечностей у всех животных долгое время было не очень хорошо. Но это «не очень хорошо» распространялось только на прямую постановку конечностей под туловищем — распрямлению и вытягиванию приставленных к туловищу по бокам конечностей это никак не должно было помешать вроде бы. Оно, разумеется, так, но не совсем: для поддержания конечностей в распрямленном состоянии, как уже сказано, требуется постоянное напряжение мышц, и можно предположить, что животное, справляющееся с этой задачей, может лучше справиться и с натяжением перепонки и между конечностями. И сегодня ящерицы с ногами под туловищем встречаются разве что в сочинениях фантастов — это же требует долгого, непрекращающегося напряжения (как и для поддержания конечностей в выпрямленном состоянии), а это, в свою очередь, требует более активного метаболизма, чем тот, которым обладают существа «рептильного устройства». Впрочем, это всего лишь мои размышления на тему.

Кстати, выпрямить только задние конечности теоретически намного проще, чем обе пары.

Вернемся к нашему триасу: тогда же появляются и лонгисквамы (Longisquama insignis), у них, видимо, были удлиненные чешуйки, которые могли использоваться теоретически для полета (хотя точно не известно, действительно ли это чешуйки и имеют ли они в действительности к лонгисквамам какое-то отношение или это случайные образования, просто оказавшиеся рядом со скелетами лонгисквам). Однако и это были все те же живые планеры. Они могли, конечно, «перелетать» с дерево на дерево, но не освоили машущий полет: скажем, широкие просторы над озерами, реками и побережьями были для них недоступны. И лишь первые птерозавры гордо понесли свои тушки над водной гладью. Позднее появились и первые птицы, еще более преуспевшие в освоении воздушного (и не только воздушного) океана.

В меловом периоде (поздний мезозой) цветковые растения широко расселились на континентах, появились многие современные насекомые (в том числе общественные). Об одной группе в силу ее многочисленности скажу особо. В конце мезозоя, понабравшись методом горизонтального переноса генов у других организмов, бурное видообразование начинает очень древняя, появившаяся, видимо, еще в каменноугольном периоде (по крайней мере, так утверждают генетики) группа насекомых — жуки[12]. Да что там видообразование: 95 % современных семейств жуков именно мезозойского происхождения.

В мезозое возникли черепахи и змеи. Наконец, крокодилы появились тогда же, в триасе, да и крокодилы «современного образца», близкие к ныне живущим, тоже мезозойского производства, правда, уже позднемезозойского (а начало мезозоя — это вообще настоящее крокодилово царство, но об этом речь пойдет в специальной главе). Даже папоротники кое-чему «научатся» именно в мезозое (методом безвозмездного заимствования, то есть горизонтального переноса генов), усовершенствуют фотосинтез и приспособятся к жизни в тени больших растений[13]. Уже в финале, на границе мела и палеогена, происходит взрыв разнообразия лишайников[14].

Бунтарям и диссидентам тоже стоит присмотреться к мезозою, конкретнее — к мезозойским морям. Тогда в океанах происходит, не побоюсь этого слова, революция. Точнее, мезозойская морская революция, сопровождавшаяся, как это и бывает с революциями, неслыханным террором. Тогда впервые среди морских хищников широко распространились, извините за выражение, дурофаги (специалисты по разгрызанию панцирей, костей и прочих твердых штук), сразу же обратившие пристальное внимание на то, что происходит на дне (это не значит, что до этого дурофагов вовсе не было, но они были, кажется, не столь заметны). Раньше существо, обзаведшееся панцирем, могло быть относительно спокойно: оно лежало на дне — хищники плавали где-то в толще воды, все были довольны (хищники не очень). И вдруг такое… Обитателям океанского дна пришлось несладко, это был суровый мезозой, они выживали как могли. Насколько я понимаю, именно в мезозое морские ежи научились сооружать «цельнолитые» панцири[15]. В мезозое же появилась совершенно новая группа этих животных — неправильные морские ежи[16]. Дело вовсе не в том, что они были склонны к аморальному поведению. Отличия неправильных ежей от правильных сугубо анатомические, и связаны они с особенностями питания этих неправильных ежей. Впрочем, за разъяснениями, какие это существа и как они дошли до своего неправильного состояния, лучше обращаться к Александру Владимировичу Маркову.

Однако вернусь к панцирям: конечно, когда они перестают надежно защищать, логично ожидать, что от них будут избавляться, но ежи имели свое мнение. Возможно, перед нами результат некоей гонки вооружений — чем массивнее и крепче становились челюсти дурофагов, тем плотнее становились панцири ежей, пока не образовали цельный панцирь. Впрочем, еще раз скажу — не стоит принимать мои слова за истину — специально я не знакомился с эволюцией океанской фауны, и, вполне возможно, эволюционные процессы на морском дне происходили иначе.

Несмотря на колоссальные изменения, которые происходят в морях, именно в мезозое, а конкретнее в середине мелового периода, суша наконец-то обогнала океаны по разнообразию видов макроскопической живности (включая растения и грибы)[17]. Разумеется, к подобным глобальным оценкам надо относиться с большой осторожностью (не надо мне во всем верить) — дело может быть в неполноте картины, которую мы сейчас видим. И все же увеличение разнообразия, видимо, было заметным.

Мезозой — эпоха, богатая очень жизненными событиями, и даже ограничиваясь ею одной и двумя крупными группами животных, можно рассказать много занятного.

Несмотря на всю осторожность и все мое самоограничение, наверняка текст будет полон заново изобретенными и недоизобретенными велосипедами и недооткрытыми Америками палеонтологических истин. И все-таки, надеюсь, я писал книгу не зря. Всеми силами я старался придерживать свою фантазию и оставаться на почве фактов. Поверить в это прочитавшим мое сочинение будет сложно, но да, я держался как мог, хотя и далеко не всегда это у меня получалось: порой вам будут попадаться очень теоретические рассуждения о «сферических динозаврах» и не менее «сферических млекопитающих» в «сферическом мезозое» на сферической Земле (последнее близко к правде).

Однако же перед вами все-таки популярная книга, а не диссертация, которой прилично состоять преимущественно из терминов и подсчетов, и доля фантазии моему сочинению не слишком повредит. Теперь, когда карты раскрыты, осталось принести несколько благодарностей. Спасибо Виктору Ковылину и Максиму Руссо за возможность публиковать умеренно и неумеренно безумные тексты и практиковаться в популярном динозавроведении. Спасибо Светлане Ястребовой за прекрасные популярные статьи — хотя ее мозги и нейроны крайне далеки от моих ископаемых древностей, благодаря именно ей я научился обращать большее внимание на то, как научные истины отражаются в популярной культуре. Спасибо Лидии Каташук за консультации в орнитологических вопросах. Спасибо Алексею Кацу за внимание и суровую критику, обучившую меня бороться с порывами палеонтологического вдохновения и перейти на принципы научного сольеризма (в том смысле, что поверить алгеброй фактов гармонию фантазии никогда не повредит), то есть поверять алгеброй гармонию, а гипотезы хоть как-то связывать с фактами. Спасибо Сергею Александровичу Ястребову и Денису Игоревичу Земледельцеву, Николаю Зверькову за, увы, очень немногочисленные, но ценные замечания, без них книга была бы гораздо, гораздо хуже… Наконец, спасибо Мелине Ананян за предложение написать эту книгу.

Большие и мелкие

В одной из опубликованных несколько лет назад статей я пытался соединить разрозненные данные о том, почему же динозавры (прежде всего зауроподы) оказались столь уникальными в истории земли сухопутными гигантами[18].

Гиганты производят впечатление, но гигантизм динозавров не единственный вопрос, который оставил нам мезозой. Под ногами у колоссов шныряли наши предки — древние млекопитающие. Парадокс, но эти крошки происходили от существ, конечно, не таких рослых, как нептичьи динозавры, но все же довольно внушительных. В пермском периоде именно синапсиды — представители той эволюционной линии, которая в конце концов и приведет к млекопитающим, — были владыками суши. Рядом с ними жили разные другие персонажи очень интересных конструкций, и я о них буду упоминать, но верховодили тогда именно «наши». За весь период сменилось несколько господствующих типов этих животных — на смену «пеликозаврам» пришли дейноцефалы, их же, в свою очередь, спустя миллионы лет сменили еще более продвинутые териодонты (до которых тоже было много всего интересного).

Уточню, если вы плохо представляете перечисленных товарищей: дейноцефалы — это те, что с причудливыми черепами, а «пеликозавры» — те, кто первым начал вводить моду на «ирокез». Он у них шел вдоль всего тела и состоял не из волос, а из кожистого паруса; хотя на самом деле и не все из них действительно «ходили под парусом», но для общего представления этих сведений пока достаточно. Повторю еще раз, подобный кожистый «ирокез» был моден не только среди амниот, но и у некоторых амфибий, однако поскольку о них далее почти не говорится, ими можно пренебречь. Да, еще важное замечание: «пеликозавры» — ряд групп, имеющих довольно отдаленное родство; сегодня некоторых существ, ранее включавшихся в ряды «пеликозавров», вообще относят не к синапсидам (как минимум в их принадлежности к синапсидам есть сомнения), так, под вопросом находится место, которое занимают на эволюционном древе варанопиды (Varanopidae).

Великий и прекрасный Ивахненко М. Ф. предлагал от понятия «пеликозавры» отказаться. Более того, насчет справедливости выделения группы синапсид он также имел, насколько понимаю, основательные сомнения (но нам знания о количестве височных отверстий понадобятся). Порой его взгляды отличались оригинальностью. В любом случае у истоков того счастливого пути, который привел к млекопитающим, точно стоял кто-то из тех, кого принято относить к «пеликозаврам».

На протяжении миллионов лет борьба за господство на суше шла только между нашими предками и их родичами, не допускавшими на ринг никого из посторонних. Оговорюсь, когда я упоминаю о смене, это не значит, что вчера были «пеликозавры», а сегодня уже никаких «пеликозавров» нет, а есть только дейноцефалы. Некоторые из «пеликозавров» доживут до конца перми, но уже как бедные родственники — не претендуя на ведущие роли в своих биоценозах. То же относится и к началу господства синапсид — когда я пишу в примечании: «Пермский период продолжался около 47 миллионов лет», это не значит, что синапсиды появились вдруг синхронно с началом новой геологической эпохи. Те же «пеликозавры» возникают еще в предшествующий пермскому — каменноугольный период. Уже 314 миллионов лет назад на просторах будущей новой Шотландии обустроились протоклепсидропсы (Protoclepsydrops haplous), впрочем, были ли они родичами будущих млекопитающих — вопрос.

Успех синапсид в палеозое беспрецедентен: именно среди них появились первые позвоночные — профессионально подземные жители (то, что научным языком называется «роющими формами») — кистецефалы (Cistecephalus microrhinus). Также синапсиды одними из первых (опять-таки среди позвоночных) освоили жизнь на деревьях — по крайней мере, в этом подозреваются суминии (Suminia getmanovi), хотя их зубы и заставляют несколько усомниться в такой специализации. При этом первые позвоночные-планеры, о которых я говорил выше, появились все-таки не среди синапсид: видимо, наши предки были для этого слишком массивны.

С процветанием синапсид в перми все понятно, но и в начале мезозоя — «эры динозавров», когда никаких динозавров на самом деле еще не было, предки млекопитающих не бедствуют. Да и в конце триаса, когда уже появляются первые динозавры, хотя разнообразие наших ископаемых родичей — тероморфов неуклонно сокращается, среди них встречаются настоящие гиганты. Тогда топтал землю дицинодонт Lisowicia bojani, размером это существо было примерно с крупного африканского слона, а то и больше.

По контрасту первые динозавры были существами совсем небольшими, конечно, намного крупнее первых млекопитающих, но вовсе не походили на тех «крупнокалиберных монстров», какими их, как правило, представляют. Если бы вы, прогуливаясь по триасовому лесу, случайно встретили, например, какого-нибудь ставрикозавра (Staurikosaurus pricei), то это ему пришлось бы улепетывать от вас в панике, а не наоборот. Знаменитые динозавры целофизисы (Coelophysis, типовой вид — Coelurus bauri) также едва ли были тяжелее 30 килограммов. Первые миллионы лет своего существования будущие хозяева мира были не только невелики, но и сравнительно немногочисленны. Лишь после массового триасового вымирания динозавры стали интенсивно расти качественно и количественно: тогда возникают все новые и новые и все более и более крупные виды.

Если говорить о численности, то уже древнейшие млекопитающие не бедствовали. Они были крошками, но крошками с большими возможностями — класс существ повышенной компактности они закрепили за собой. Разнообразие млекопитающих в первой половине юрского периода, то есть вскоре после их появления как таковых, нарастало лавинообразно. Наиболее успешные амниоты поделили между собой мир так: млекопитающие — малыши, динозавры (архозавры) — гиганты. Остальные наземные позвоночные оказались в большинстве своем вытеснены на обочину эволюции или заняли среды, которые по каким-то причинам ни первым млекопитающим, ни динозаврам не были доступны.

Существовали, разумеется, и динозавры небольшого размера, а детеныши их рождались вообще исключительно миниатюрными, но в целом наши предки и динозавры придерживались четкого разделения обязанностей. Именно в малых размерах млекопитающие пребывали большую часть своей эволюционной истории: только в меловом периоде они в лице (морде) репеномама гигантского (Repenomamus giganticus) и винтаны (Vintana sertichi) дорастут до «колоссов» приблизительно с барсука. Почти так же огромны будут и дидельфодоны (Didelphodon vorax) — еще одни меловые рекордсмены. Абсолютный же мезозойский рекорд, возможно, принадлежит коликодону (Kollikodon ritchiei), который теоретически мог достигать в длину метра[19]. Не рискну утверждать, что перечислил всех крупномеров, но это в данном случае не принципиально, их мало, и крупномерами их можно назвать только с оглядкой на других мезозойских сторонников молочного питания.

Лишь в последние приблизительно 65 миллионов лет в кайнозое среди млекопитающих стали появляться действительно огромные существа, чей вес исчисляется в центнерах и тоннах — животные, не уступающие пермским прапращурам и триасовым родичам пращуров. Но это произошло уже после вымирания нептичьих динозавров.

Превращению наших предков в лилипутов мезозоя предшествовала длительная эволюция. Не отличались миниатюрностью ни в большинстве своем хищники-горгонопсы: длина крупнейших горгонопсов (впрочем, именно горгонопсы были тупиковой ветвью эволюции) — иностранцевий (Inostrancevia alexandri) составляла более трех метров, ни уже упомянутые выше дейноцефалы, да и в кругу дицинодонтов лисовиция была хотя и непревзойденным великаном, но не единственным. Среди предков и родичей предков млекопитающих преобладали персонажи масштабные, значительные, размером превосходившие потомков в сотни, а то и тысячи раз. В интернете можно найти множество карикатур, на которых тираннозавр переживает из-за того, что динозавры превратились в куриц. Какой- нибудь ранне- или среднепермский тероморф — «пеликозавр», повстречай он своего юрского потомка, был бы поражен не меньше, чем тираннозавр, встретивший курицу. Более того, он имел бы для недоумения больше поводов — в отличие от диногиганта он действительно был предком этих крошек. Итак, перед нами несколько вопросов, как мне кажется, взаимосвязанных. Первый — каким образом динозавры (вернее, еще не сами динозавры, а их родичи — круротарзы) вытеснили наших предков из большого размерного класса, какие эволюционные приспособления им позволили это сделать? Второй — почему млекопитающие так успешно теснили динозавров в мире карликов и коротышек?

К этому прибавляются еще и второстепенные вопросы — почему ни млекопитающие, ни динозавры при их исключительном успехе на суше не завоевывают океаны, почему млекопитающие в мезозое не создают форм, приспособленных к полету, и как, наконец, так случилось, что динозавры действительно стали курицами — то есть вообще птицами?

Время крокодилов

На первый вопрос, кажется, ответить просто, но не так просто, как это делают обычно. Как правило, в центре внимания палеонтологов и популяризаторов науки оказываются ноги. Действительно, разница между синапсидами и динозаврами разительна. Предки млекопитающих и сами млекопитающие в абсолютном своем большинстве квадропедальны — ходят на четырех ногах, тогда как все динозавры изначально бипедальны. Если горькая травоядная судьба и заставляла их переходить к четвероногому образу жизни, то только потому, что кто-то слишком много ел и становился слишком массивным, чтобы свободно передвигаться на двух конечностях. С динозаврами это происходило неоднократно, даже предки самых крупных из них — зауроподов изначально были некрупными двуногими субъектами повышенной субтильности. Двуногость дает динозаврам преимущество в скорости и выносливости. Почему, подробнее я скажу позже, но главная причина — динозавры были не просто двуноги, их задние конечности находились в положении строго под туловищем (научно это называется — парасагиттально). Более примитивное расположение конечностей — несколько враскорячку, приблизительно такое, в котором некоторые не обремененные культурой представители хомо сапиенсов предпочитают сидеть в общественном транспорте, — называется латеральным. Перевести в положение под туловище только две задние конечности было гораздо проще, чем выпрямлять все четыре. Почему? Во-первых, потому что две меньше, чем четыре, во- вторых, для изменения положения задних конечностей требуется меньшее количество преобразований, чем для изменения положения передних. В плечевом поясе костей было больше, а значит, и эволюционировать до расположения под телом передним конечностям надо было дольше. Итак, предки динозавров просто быстрее всех достигли парасагиттальности и заняли подходящие экологические ниши, пока прочие продолжали мучиться с передними конечностями?

На самом деле эта очень красивая схема работает не до конца. Как показывает единичный, но весьма впечатляющий пример лисовиции, несмотря на всю сложность мероприятия, травоядные тероморфы сумели к концу триаса перевести все свои четыре лапы под туловище. Кроме лисовиции, возможно, минимум еще один, менее крупный, но тоже внушительный дицинодонт мог ходить на выпрямленных или на почти выпрямленных ногах[20], скелет его неизвестен, но следы навсегда останутся в наших сердцах, то есть в истории палеонтологии — именно они продемонстрировали характерную «прямую» походку неведомого существа. Следы были найдены в Патагонии, то есть довольно далеко от доисторической Польши — места обитания лисовиции. Эти недавние открытия позволят по-другому взглянуть и на дицинодонтов вообще, то есть прямые конечности, быть может, не были для них такой уж редкостью. Что, видимо, все или как минимум многие дицинодонты уже обладали достаточно «продвинутым» обменом веществ — могли поддерживать постоянную температуру, что означает также способность поддерживать и постоянное напряжение мышц, держащих конечности гордо распрямленными, в общем, вероятна высокая распространенность среди дицинодонтов конечностей подтельного прикрепления. Но, как мы видим, эволюционных преимуществ это нашим родичам не дало, отчего так? Более того, уже гораздо более поздний и совсем, окончательно и бесповоротно млекопитающий адалатерий (Adalatherium hui) почему- то все еще не вполне справился с распрямлением конечностей. Что самое странное, именно задние конечности, хотя их-то теоретически распрямить гораздо проще, он совершенствовать и не спешил: подобрав под туловище передние конечности, задние он переставлять не торопился[21], — эта ветвь эволюции буксует, и, кажется, совершенно на пустом месте (дальше я попробую показать, что место это далеко не такое пустое). И кстати, почему, несмотря на сложность поставленной задачи, дицинодонты справились с ней почти одновременно с переходом динозавров к бипедализму? Ведь динозавры решали вопрос более простым способом. Наконец, как мы видим постфактум, двуногость оказалась оптимальной для существ с рептильным строением, но доэволюционировали до нее вовсе не одни только динозавры.

Первые существа, оторвавшие переднюю часть тела от земли и устремившиеся в светлое, как им казалось, будущее, появляются еще в палеозое — в пермскую эпоху, это были болозавриды эудибамы (Eudibamus cursoris). На ветвях эволюционного древа они располагались, видимо, равноудаленно как от синапсид, так и от диапсид. Не могу сказать, встали ли эудибамы на задние ноги окончательно и бесповоротно или это только временное удовольствие, второе кажется мне более вероятным, тем не менее первооткрыватели нарекли их истинно двуногими. Никакого особого эволюционного успеха им это не принесло: в мезозое вся линия проколофономорфов, к которой они принадлежали, почила в бозе, не оставив, видимо, позднейших потомков.

В самом же мезозое среди архозавров бипедализм уже используется вовсю. Например, попозавры (Poposaurus gracilis), да и вообще многие попозавриды[22], судя по миниатюрности передних конечностей, были как минимум факультативно (время от времени) двуноги. Их внушительные задние конечности также располагались аккуратно под туловищем.

Попозавры же были ближе скорее к крокодилам, чем к динозаврам. Когда я говорю — ближе к крокодилам, это вовсе не означает, что они были плоскими, чешуйчатыми и зелеными. Современные крокодилы — животные высокоспециализированные, хорошо приспособившиеся к водной среде, а круротарзам (к которым принадлежали и попозавриды) в массе хорошо было на земле, хотя и водные формы среди них встречались. У них могли быть самые разнообразные внешние покровы, различным образом устроенные челюсти — и да, среди круротарз были и травоядные (на вегетарианский режим питания разные крокодиломорфы вообще переходили неоднократно)[23].

Еще один пример бипедализма среди триасовых крокодиломорфов — карнуфекс каролиненсис (Carnufex carolinensis). Возможно, опять же, он был бипедален только факультативно (то есть, повторяю, время от времени, когда ну очень надо было кого-то догнать или от кого-то убежать), не будучи специалистом, не берусь судить о степени двуногости, но малые передние конечности явно указывают на не слишком частое и интенсивное их использование. Еще одно животное, уже точно и окончательно перешедшее к бипедализму, также родич попозавров — эффигия (Effigia okeeffeae). Она выглядит практически как копия какого-нибудь позднейшего динозавра-орнитомимида (очень специальные динозавры, похожие на страуса с длинным хвостом и с лапками вместо крыльев). Примеры можно множить: даже уже в меловом периоде, под боком у динозавров, жили сравнительно крупные (видимо, около трех метров в длину) двуногие крокодиломорфы батрахопусы (Batrachopus grandis)[24].

Причем попозавриды, карнуфекс и эфигия — еще сравнительно простые случаи. Другие круротарзы, «системы» равизухиды, разделывались с проблемой переноса конечностей с периметра тушки под оную еще радикальнее.

Две оговорки. Первая — насчет латыни, не очень латыни и названий всяческих ископаемых. Тем более что я ими уже успел изрядно вас попотчевать, да к тому же не только латинскими, но и с некоторыми вкраплениями греческого. Названия эти часто с подвохом, они не рассчитаны на простых смертных, и латиницей уважаемые равизухиды записываются как Rauisuchidae. Понять без специальной подготовки, что первая u в этом названии будет читаться как «в», нельзя, это можно только почувствовать, а что ch читается как простое «х», на этом фоне такая мелочь, что ею можно пренебречь, — оно так читается у всех существ, именуемых крокодилами, то есть «зухами».

Но не только имя равизухид содержит массу интересного и познавательного. Они проделали со своими конечностями то, что больше в истории Земли не повторил никто и никогда. Если вы заглядывали в анатомический атлас или каким-то иным (надеюсь, законным) способом знакомились с устройством человеческого скелета, вы помните, что бедренная кость в целом более-менее прямая. Однако в верхней (научно именуемой «проксимальной») части кость «изгибается» — ее головка будто склоняется для того, чтобы соединиться с ветлужной впадиной и тазом. И такой системы крепления конечностей придерживаются все «нормальные», перешедшие к парасагиттальности, животные — и млекопитающие, и динозавры, включая птиц. Равизухиды справились с проблемой на свой, совершенно эксклюзивный манер — они не стали особенно экспериментировать с устройством бедренной кости и вместо этого изменили расположение самих ветлужных впадин — повернули их вниз. Собственно, такой эксперимент они могли позволить себе только потому, что были одними из первых, кто парасагиттальность осваивал, — они еще не особо конкурировали с другими животными, и даже такая неоптимальная конструкция дала им заметное преимущество. То, что равизуховское устройство конечностей так и осталось уникальным, говорит о его меньшем удобстве в сравнении с обычным способом присоединения бедренной кости к тазу «сбоку». Это логично: наши бедренные кости могут свободно вращаться в суставах, кости равизухий только раскачивались в их ветлужных впадинах, да и таз у них был шире. Но интересно мне сейчас не то, что равизуховый путь оказался тупиковым, важно, что именно они первыми перешли к расположению ходовой части под туловищем и при этом у них выпрямились не только задние, но и передние конечности! Казалось бы, какое эволюционное достижение, какая удача… Вместо этого на протяжении эволюции равизухий видна тенденция к постепенному уменьшению передних конечностей. Они, возможно, так и не стали бипедальны на постоянной основе (облигатно), но в локомоции многих поздних массивных равизухий передние конечности принимали минимальное участие. То есть преимущество двуногости для существ с рептильным строением вовсе не сводится к тому, что задние конечности проще переставить под тело. Крупные равизухии, уже справившись с этим перемещением, все равно эволюционируют в направлении двуногости. И в кайнозое, кстати, мы видим приблизительно то же: то есть сухопутные крокодилы (не все, и далеко не все, разумеется) тоже переходят к факультативной бипедальности.

Еще одно интересное замечание: у более стройных, говоря языком возвышенно-научного латинизма, грациальных представителей равизухид строение таза было более примитивным (если верить Сенникову А. Г.), то есть более легкие персонажи не были склонны экспериментировать с положением ног. Это тоже неудивительно — легкое тело и таскать легче, выигрыш от перестройки конечностей в данном случае не очень велик, а вот для животных крупных уменьшение нагрузки при беге было вопросом насущным. К тому же у крупномеров нет такой опции, как заныкаться куда-то под камешек — уж если вымахал размером с небольшую тележку, будь добр, рассчитывай на свои силы и скорость. Хотя, как мы знаем, в мезозое и существа по нынешним меркам гигантские[25], но много безопасности не бывает, прятаться же здоровяку все же сложнее, чем лилипуту. Та же лисовиция была просто вынуждена передвинуть конечности под тело, иначе не смогла бы нормально двигаться. Но при этом крупному существу невыгодно отрывать от земли передние конечности именно в силу того, что оно крупное: чем больше у него точек опоры, тем каждой ноге в отдельности легче. Так что, хотя перейти к бипедальному и парасагиттальному расположению конечностей здоровякам было проще, именно они к парасагиттальному положению дел должны были не очень стремиться.

Это с одной стороны. С другой же — даже самые гигантейшие гиганты палеозоя и мезозоя рождались, видимо, крошками и были всячески заинтересованы, чтобы кто-то более внушительный ими не позавтракал или не пообедал. И тут есть два варианта — или ты находишься на социальном обеспечении и паразитируешь на родителях, или рассчитываешь на собственные силы, и тогда уж тебе нужна максимальная скорость и ловкость, и если для этого есть все анатомические основания, то переход к бипедализму здесь будет вполне кстати.

Да, я не ответил на вопрос: почему все-таки дицинодонтам удалось совершить переворот в области лапоустройства почти одновременно с динозаврами, попозаврами и разными прочими заврами? Несмотря на сложность преобразования передних конечностей, у тероморфов долгое время было преимущество. Количественное преимущество. Именно они, как уже сказано, были наиболее разнообразны на протяжении всей перми и в начале триаса, несмотря на то что в дальнейшем они долгое время лишь сдавали позиции, за этот период они успели продвинуться в направлении парасагиттальности. Им было с чем, вернее с кем, экспериментировать. Если у вас есть множество сильно морфологически отличающихся друг от друга видов, то шанс, что кто-то из них наконец за миллионы лет с положением конечностей разберется, больше, чем если вы прозябаете среди мелких и однородных видов. Что же касается того, почему такое положение не сделало их доминирующим видом, то лисовиции были очень крупными существами, а крупному существу вымереть гораздо проще, чем мелкому, — ему требуется больше ресурсов: слону нужно пастбище, мышке достаточно нескольких зерен.

Это так, полагаю, однако, дело не в том, что наши родичи — лисовиции стали слишком большими, причина как раз обратная. Пока, справедливости ради, очередное отступление: еще одним видом существ, если не полностью справившихся с постановкой ног снизу под тушкой, то очень к нему приблизившихся, были парейазавры буностеги (Bunostegos akokanensis). Как и многие, кто делал что-то впервые, они сделали это еще в перми, и самое замечательное, что они не принадлежали ни к синапсидам, ни к диапсидам (как и все парейазавры). Буностеги обитали на территории современной Африки, в мире жарком, суровом и подверженном опустыниванию, видимо, на своих продвинутых конечностях они кочевали от оазиса к оазису. В общем, как бы ни было сложно разобраться с расстановкой ног, но если надо, значит надо: если выживут только те, кто добредет до очередного оазиса, значит жить будут самые стойкие длинно- и подтуловищноногие. Впрочем, из парейазавров никто не дожил до триаса. Как не дожили охотившиеся на парейазавров горгонопсы: относительно некоторых из них также предполагается, что они вплотную приблизились к парасагиттальности и были самыми быстрыми хищниками своей эпохи. Что именно сгубило конкретно буностегов, сложно сказать. Возможно, их конечности были хороши для долгих походов, но не приспособлены для улепетывания от охотников-спринтеров, не таких хороших на больших дистанциях, но хорошо работавших на ближнем расстоянии, и столкновение с ними сделало вымирание необратимым, может быть, имели место какие-то совсем иные проблемы: исчезновение тех же оазисов, к жизни в которых были приспособлены буностеги, — как бы то ни было, они вымерли. Кое-что, хотя и довольно гипотетически, но все же подтверждающее эту мысль, о них можно сказать. Для пермских парарептилий сухонопусов восстановлена довольно специфическая походка[26]. Они были иноходцами и перемещались враскачку — переставляя попарно ноги правой и левой половины. Скоростным такой способ передвижения точно не был. Если такой же экстравагантной походкой обладали буностеги (а это вероятно), то, несмотря на их прямые конечности, появление хищников, способных хотя бы на коротких дистанциях развивать значительную скорость, было для них катастрофическим. Это еще раз говорит о том, что достижение парасагиттальности само по себе не панацея. У наших древнейших родичей вроде лисовиции выпрямленные конечности также могли сочетаться с далеко не оптимальными способами локомоции.

Специфическая походка палеозойской добычи по образу и подобию сухонопусов могла сказаться и на эволюции наших предков. Есть предположения, что звуки их иноходи создавали сильные вибрации в земле. Хищникам, которые на них охотились (а это и были синапсиды), было выгодно прислушиваться к дрожи земли, поэтому челюсть у синапсид могла задействоваться для прослушивания почв. Но если постоянно необходимо узнавать, что там происходит в почве — не дрожит ли, не стартовал ли где-нибудь поблизости какой-нибудь сухонопус или его родич, а для почвопрослушивания используется челюсть, — то и голову удобнее было держать на не слишком большом удалении от почвы. Само приспособление к охоте на специфически марширующую добычу способствовало сохранению у наших предков четвероногости и препятствовало их переходу к бипедализму.

Стратегия динопобед

Вернемся к нашим главным героям. Тероморфы, несмотря на все колоссальные усилия, не могли долго и наравне с архозаврами участвовать в «гонках на вырастание». Необходимым условием для этого было либо рождение уже довольно крупных детенышей, либо способность оставить множество мелких и вполне самостоятельных потомков. С тем и другим у тероморфов и первых млекопитающих долгое время были проблемы. То, что к концу триаса действительно очень многие старались выбиться в крупномеры, заметно не только по тероморфам. Равизухии, приближаясь к финалу периода, почти накануне своего исчезновения порождают монстра длиной около 10 метров. Другие архозавры тоже не отстают.

Почему эта гонка оказывалась столь важной — потому что либо ты ешь окружающих, либо едят тебя. Хищникам, конечно, можно было оставаться и небольшими, но чем ты больше, тем более крупная добыча тебе доступна. А уж резон травоядных очевиднее некуда: не хочешь, чтобы тебя съели, — нет средства лучше, как стать крупнее, желательно настолько крупным, чтобы никакой хищник на тебя уже не мог покуситься. И здесь, забегая вперед, надо сказать, что у травоядных мезозоя было существенное преимущество, то есть возможность вырасти настолько, чтобы твердо встать на все четыре ноги: хищникам необходима была скорость — в режиме слоумоушен за добычей не побегаешь. Их ведь действительно не всю жизнь ждали медлительные и внушительные горы мяса, готовые к умерщвлению. Начинали хищники с малого — с охоты на очень-очень мелкую добычу, ведь и сами при рождении были невелики. На протяжении всего мезозоя никто из хищных динозавров так и не отказался от бипедальной локомоции. Может быть, за исключением взрослых, сильно заматеревших спинозавров (Spinosaurus aegyptiacus), и то это крайне сомнительно. Открытие сверхмассивного спинозаврового хвоста показывает, что они вполне могли держаться на земле на своих двоих, волоча за собой столь мощный противовес[27]. К тому же гибкая и длинная шея спинозавра при перемещении по суше могла изгибаться S-образно, позволяя ему нести голову ближе к телу или почти над телом и смещать центр тяжести ближе к задним конечностям. В любом случае спинозавры вели полуводный образ жизни этаких мезозойских аналогов современных крокодилов, не особо-то часто активно передвигались по суше и охотились на сухопутных животных. Скорость для них была не особенно важна (разве что скоростное плавание), впрочем, и на двух ногах они могли неторопливо прогуливаться по берегам и отмелям мезозоя. В любом случае сухопутные охотники так и остались бипедальными. Они, конечно, отставали от травоядных в размерах, но не в скорости.

Динозавры изобрели в очередной раз двуногость, но у них были не просто две ноги, это были очень хорошие ноги — легкие и приспособленные к бегу, динозавры буквально сделали рывок в эволюционной гонке, опередив своих крокодилообразных родичей. Если посмотреть на конечности нединозавровых двуногих архозавров (проще говоря — почти любого крокодилоподобного хищника середины — конца триаса), то у них, по крайней мере у большинства из них, отчетливо видна «пяточка». Их ноги, если убрать «аксессуары» вроде чешуи, выглядят немного похожими на человеческие, а не на динозавровые. Все эти крокодилоподобные архозавры или как минимум большинство были стопоходящими, то есть, чтобы сделать шаг, им надо оторвать от земли цельную стопу, а не несколько пальцев, как это будет требоваться динозаврам. Попробуйте пробежать наперегонки, например, с казуаром (вариант — страусом, эму, нанду): у вас это вряд ли получится, а ведь и он, и вы двуногие существа — но вам надо при беге отрывать широкую стопу, а ему только пальцы. Сочетание бипедализма и удачной «скоростной» конструкции ног и вообще легкость скелета и сделали динозавров сверхуспешными. Опять же, не могу быть уверен, что и здесь динозавры были первыми, но эволюция прогрессивных архозавров идет, видимо, в направлении создания именно «динозавровой» конечности — в позднем триасе можно встретить уже динозавроподобных хищников, но это все еще не динозавры.

Если вам обидно проиграть казуару, не расстраивайтесь — дело только во времени: организм человека не приспособлен к быстрым рывкам, зато он хорош на долгих дистанциях. Человек будет бежать даже тогда, когда почти любое другое существо уже свалится обессиленным. Но позволить себе такой способ охоты могут только те, кому совершенно не от кого спасаться: мы добычу догоним в любом случае, а если кто-то решит нас преследовать… ну, пусть пеняет на себя. Уточню, подолгу бродить — это практически «профессиональная» обязанность хищников, которым приходится проводить дни в поисках потенциальных жертв. Но одно дело вести сравнительно неторопливые и неутомительные изыскания, а другое — загонять добычу до изнеможения. Сегодня чемпионами по протяженности проходимых ими маршрутов, видимо, являются волки. Они, опять же, практикуют почти человеческий способ охоты, то есть могут вести долгое и изнуряющее преследование, но это как раз примерно человеческий вариант (только помноженный на большую, чем у людей, скорость).

Хищные динозавры — совсем другие: они не могли позволить себе промедления, по крайней мере пока были детенышами (это к вопросу о том, кто здесь на самом деле суперхищник). И конечно, стратегия бежать долго и упорно работает только в условиях равнин, широких открытых пространств, где преследуемым некуда скрыться, и с достаточно крупными животными, хорошо заметными на большом расстоянии. А в мезозое со степями как-то не очень (как и со злаковыми растениями).

Предположения о том, что какие-то динозавры могли практиковать «сеансы коллективной охоты», высказывались, в частности, удивительным образом они касались даже тираннозавров рексов. Юные, более легкие динозавры могли выполнять роль загонщиков, а более массивные собственно убивали добычу. Хотя действительно первые базальные предки тираннозаврид были некрупными быстрыми хищниками, мне лично идея стайности поздних тираннозавров кажется как минимум довольно спорной.

Самые крупные хищники, разумеется, вынуждены были становиться стайерами-марафонцами, просто потому что быстрые атаки при особенно крупных размерах становились небезопасны и очень трудоемки. Это, кстати, позволяет задуматься: а как, собственно, у них обстояло с детенышами, которые еще не были приспособлены к долгим забегам? Приходилось ли их все же опекать хоть какое-то время? Но вот большими компаниями, вроде тех же волчьих стай, они едва ли могли собираться.

Во-первых, это предполагает наличие у тираннозавров довольно развитого социального поведения, что, в свою очередь, требовало бы и очень развитого мозга, а был ли мозг тираннозавров достаточно хорош для того, чтобы наладить сложные взаимоотношения с сородичами, — большой вопрос. Среди современных динозавров, как ни странно, есть пример существ, не блещущих интеллектом, но весьма социальных — грифовые цесарки (Acryllium vulturinum), и все же между ними и нептичьими динозаврами пролегают миллионы лет эволюции, и пока цесарки явное исключение в мире социально одаренных видов. Во- вторых, тираннозавры — самые крупные хищники своего времени, им требуется очень много пищи, прокормиться даже одному животному было сложно. Обеспечение мясом целой стаи тираннозавров? Сомневаюсь, что с этим могли справиться даже стада мезозойских крупномеров. И сегодня коллективная охота характерна скорее для хищников среднего размера — гиен, волков, гиеновидных собак, крупные же животные скорее склонны к жизни уединенной: тигры и всевозможные медведи, как правило, одиночки. Собрания бурых медведей по поводу нереста лосося ситуацию не меняют — это именно временное скопление, вызванное обилием корма в определенном месте и в определенное время. Разумеется, из этого правила есть исключение — львы, но оно остается именно исключением. Кроме того, нынешняя хищная мегафауна Африки представлена лишь остатками былых великолепий, основательно подпорченных человеком и его предками[28], — в сравнительно недавнем прошлом саванны и леса континента населяли хищники и покрупнее современных львов. Кстати, это наводит на мысль, что именно развитый коллективизм позволил львам сохраниться до наших дней. Достоверно неведомо, каким именно способом наши пращуры теснили африканских хищников, но есть подозрения, что на первых порах самостоятельно у них охотиться получалось не очень, это был банальный отъем добычи. А у одиночного, пусть и очень крупного, хищника отобрать добычу гораздо проще, чем, может, и у не столь крупного, зато имеющего поддержку сородичей. Пример от противного: и сегодня леопарды предпочитают отдавать добычу не столь крупным, но стайным пятнистым гиенам. Еще одни животные, не вписывающиеся в общую закономерность, — косатки, но они оборудованы сверхизобретательным дельфиньим интеллектом, предохраняющим их приблизительно от всего. К тому же обитают они в океане: им доступны для маневрирования и поисков добычи намного более обширные пространства, чем сухопутным животным.

Среди крупнейших динозавров вряд ли были стайные охотники, да и более мелкие дейнонихи (Deinonychus antirrhopus) едва ли атаковали добычу скопом — так, как это показано в фильме «Парк юрского периода» и последующих юрасикпанк-лентах. Оговорюсь: некрупных хищных динозавров, ведущих стайный образ жизни, в фильмах этой серии именуют не денонихами, а рапторами. Из кинематографа это название стало проникать в бытовой английский и даже в научные тексты как синоним всей группы дромеозавров, но наиболее похожи изображенные в кино животные все-таки на дейнонихов. Так вот, дейнонихи, видимо, уже насиживали яйца, тем не менее юные и взрослые дейнонихи питались разными типами добычи, а значит, взрослые явно не были склонны подкармливать молодняк и поддерживать с ним компанейские отношения. Так что, скорее всего, стаями они не охотились[29]. А вот среди морских рептилий мезозоя по контрасту групповая охота могла быть распространена. В подавляющем большинстве они были живородящими (к этому я буду неоднократно возвращаться), а появление живорождения часто предшествует эволюции социальных групп[30]. Я бы уточнил, что даже может предшествовать интенсификация заботы о потомстве, так как групповая защита способна минимизировать усилия каждой отдельной особи.

Изначально динозавры были животными небольшими и действительно, скорее всего, хищными. Как всегда, возможны исключения, но они не портят общей картины. В мезозое и палеозое только у животных с солидной массой есть опция кушать листики, а пока ты был недостаточно массивным, никаких листиков тебе особо не полагалось. Вернее, так: небольшие существа также экспериментировали с растениедством, но крупнокалиберным конкурентам неизменно проигрывали. Архозавры доминируют в экосистеме с середины триаса. Но это были еще «неправильные архозавры», о которых я уже говорил, — существа, более близкие к современным крокодилам, и это именно они теснят тероморфов по всем фронтам. Главными по мясным блюдам в триасе были упоминавшиеся уже равизухиды, помимо упоминавшегося выше животного титанических размеров, это был, например, постозух (Postosuchus kirkpatricki) — весьма быстрый и ловкий охотник, судя по длинным конечностям. Не отставали в хищничестве и другие нединозавровые архозавры, как, например, смок вавельский (Smok wawelski)[31] — гигант, вполне способный охотиться и на лисовиций (он обладал и некоторыми динозавровыми чертами, но, скорее всего, не был предком динозавров). Среди травоядных позднего триаса также заметны круротарзы — этозавры (Aetosauria). Если двуногие хищники в это время выглядят как первые черновые наброски для будущих хищных динозавров, то этозавры были созданы по прообразу и подобию позднейшей мезозойской бронетехники — анкилозавров.

Когда мелкие диноконкуренты стали съедать все, на что могли охотиться, их крупные сородичи вынуждены были потесниться. Ведь это «все» только в перспективе становилось достаточно крупным, чтобы на него охотились гиганты, а в «детстве и отрочестве» оставалось еще мелким, беззащитным и пригодным для поедания почти такими же мелкими динозаврами. И когда кормовая база постепенно перестала дорастать до интересных крупным хищникам размеров, им пришлось дать дорогу молодым, то есть динозаврам. На смену прежним травоядным окончательно пришли травоядные динозавры. Действительно, посмотрите на какого-нибудь типичнейшего этозавра. Вообще их название переводится с греческого как «орлящерица» («орлиная ящерица»), но вели они для такого пафосного имени на редкость приземленный образ жизни. Этозавр, как правило, субъект, бронированный по последнему слову триасовой техники. Существу, которое решило за ним поохотиться, не особо была нужна скорость — он и так никуда бы не скрылся. Как и в случае охоты на черепах, здесь будут полезнее мощные челюсти, способные разгрызать панцири. А вот охота на черепашат — совсем иное дело, главное — суметь проглотить юное дарование, но за этим дело не станет. Потому только что вылупившиеся детеныши морских черепах во множестве гибнут от чаек и других существ, которые даже чуть- чуть подросшую черепашку уже не смогли бы атаковать. Первые динозавры и были такими расплодившимися чайками триаса. Триас- юрское вымирание, окончательно убравшее ненужных конкурентов, конечно, оказало динозаврам хорошую услугу, однако и сами динозавры, скорее всего, приложили немало усилий к его организации.

Демонтаж старой экосистемы и устройство новой, замена устаревших типов травоядных современными моделями не произошли внезапно, в один момент, почему же хищные архозавры мезозоя не смогли перейти к питанию динозаврами? На самом деле именно то, что такое замещение происходило медленно, помогло хищным динозаврам не оступиться на скользкой дорожке эволюции: если бы эти суперхищники не породили из самих себя всяческую травоядность, то просто уничтожили бы свою кормовую базу и покинули бы наш бренный мир вслед за ней. Живучесть же травоядных диногигантов объясняется тем, что они происходили от мелких, быстрых двуногих форм. Их двуногость, помимо того что была хороша сама по себе, сопровождалась массой инновационных скелетных решений, делавших скелет достаточно легким, чтобы быстро передвигаться на двух конечностях. Но когда животное возвращалось обратно на четыре конечности, оно по-прежнему имело скелет облегченной конструкции, во-первых, позволявший ему быть легче, а значит, быстрее существ с не столь легким скелетом, во- вторых, допускающий им дорастать до размеров, на которые никто, кроме них, уже не мог претендовать. В общем, предки крокодилов, сделав свое дело, печально сошли со сцены, заняв разные не столь заметные и важные экологические ниши, хотя на протяжении всего мезозоя они все еще разнообразны, в конце юрского периода появятся даже пелагические (приспособленные к жизни в открытом море) крокодиломорфы. Для архозавров — невиданное достижение (как теперь понятно, водный спинозавр все-таки был существом преимущественно, если не абсолютно, пресноводным, о чем говорит его рацион, в основном состоявший из пресноводной добычи)[32]. Возможно, это лишь мои предположения: динозавры преуспели еще по одной причине, также связанной с их изначальной двуногостью. Пока динозавры были еще сравнительно невелики, они, вероятно, были достаточно шустры, чтобы спастись бегством от любого современного им нединозаврового хищника, именно потому, что оставались двуногими. Конечно, хороший вопрос, насколько среди детенышей древнейших квадропедальных динозавров был распространен, вернее сохранялся, бипедализм, хотя бы факультативный. Тем не менее детеныши действительно часто сохраняют черты предковых форм, а «перводинозавр» — предковая форма всех динозавров — и был, повторяю еще раз, скорее всего, двуногим. Примеры того, что динозавры меняли с возрастом способ локомоции, вполне себе есть. Пситакозавры (кстати, это редкий пример динозавров отечественного производства) по мере взросления переходили от передвижения на четырех ногах к нормальной динозавровой двуногости[33] (для птицетазовых травоядных, правда, не такой характерной, как для ящеротазовых хищников, но все же). В общем, не невероятным будет и обратное предположение — что детеныши некоторых из первых квадропедальных динозавров могли все еще оставаться двуногими.

Кстати, если ненадолго отвлечься от динозавров, способность детенышей сохранять особенности строения предков позволяет задуматься еще над одним вопросом. Сегодня изолированные на островах птицы часто лишаются способности к полету, а также становятся очень крупными[34]. С рукокрылыми сложнее, но, в общем, и у летучих мышей Новой Зеландии заметна тенденция к понижению летучести. Однако и птицы, и рукокрылые не способны к полету сразу после рождения, а с птерозаврами все обстояло, видимо, несколько[35] иначе (насколько иначе — вопрос спорный, позже я приведу некоторые соображения, но пока остановимся на этой точке зрения). И у них тоже были виды, проявлявшие, видимо, островной гигантизм. Возможно, он был уже несовместим со свободным полетом. Более всего в повышенной наземности подозревают хацегоптериксов, живших на островах, располагавшихся в конце мелового периода на территории современной Румынии[36]. Хацегоптериксы были выдающимися существами с выдающимися шеями, но, в отличие от птиц, они не могли, утратив способность к полету, так уж преуспеть в наземной локомоции. Их задние конечности были связаны с мембраной крыла — хорошими бегунами они бы не стали. Ладно, когда ты такой большой и страшный, бродишь по острову, пугаешь окружающих, это не так и важно, но вопрос, если они действительно не могли летать, как же эти неуклюжие хищники умудрялись дорастать до своих колоссальных размеров и не становились при этом жертвами других, более юрких существ? Возможно, они банальным образом производили ну очень многочисленных потомков, кто-то из них успешно дорастал до нужного размера, чтобы доминировать[37]. Но секрет мог быть и в другом — именно в способности ювенильных (неполовозрелых) форм сохранять черты непосредственных предков, а также в том, что птерозавры были худо-бедно способны к полету сразу после рождения. Если современные нелетающие птицы теряют способность к полету «целиком и полностью», то хацегоптериксы утрачивали ее «целиком и полностью», но не окончательно, и их отпрыски все еще могли летать, что спасало их от хищников, а по мере роста, когда масса уже не позволяла летать, хищники становились хацегоптериксам не страшны. К тому же частичное сохранение способности к полету позволяло бы им расселяться на новые острова. Впрочем, повторяю, это пока даже не гипотеза, а лишь интересная фантазия о том, как могли бы существовать эти животные.

Итак, диногиганты, прежде всего зауроподы, но, разумеется, не только, с увеличением размеров отлично справлялись (зауроподы — это вообще исключение даже на фоне прочих динозавров). Это, однако, означало для них ослабление родительской заботы. Многотонные, не слишком поворотливые и не обремененные интеллектом гиганты раздавили бы свое потомство, попытайся они его по-настоящему опекать. Да, скорее всего, речь идет именно об ослаблении — у крокодилов и птиц, то есть у всех архозавров, доживших до наших дней, как правило, развитое родительское поведение. Но у тех же птиц родительская забота может легко ослабеть, примером чего служат куры: замечательная яйценоскость современных кур-несушек связана именно с редкостным равнодушием к судьбе потомства, конечно, такого отношения к потенциальным потомкам добились селекционеры, но не только у кур забота о потомстве сравнительно ослаблена.

Кстати, о птичках и полетах

В кладистике[38] птиц вообще считают дожившими до нынешних дней динозаврами, о чем я уже упоминал. Оговорюсь, все-таки сторонники покойного Курочкина Е. Н., отстаивающие идеи нединозаврового происхождения птиц, также не складывают своего теоретического оружия. Предположения Курочкина интересны. Орнитизация архозавров[39] (минимум динозавров) действительно могла происходить и, скорее всего, происходила в разных группах независимо. Во всяком случае, говорить о ней так же справедливо, как и о маммализации териодонтов — постепенном накоплении признаков млекопитающих в разных группах тех самых териодонтов. Концепция маммализации уже почти 50 лет назад была выдвинута Татариновым Л. П. Иногда указывают на нединозавровые черты возможных родичей птиц — Scansoriopteryx.

И все-таки современные птицы с огромной вероятностью происходят именно от динозавров, и, пока не доказано иное, будем- таки считать их современными пушистыми динозавриками.

Не упоминая прочих архозавров, можно с уверенностью сказать, что динозавры, видимо, неоднократно переходили к полету или как минимум осваивали планирование (не в смысле умения составлять список задач на неделю, а в смысле пассивного полета на небольшое расстояние, «с ветки на ветку»). Причем разные летучие динозавры имели крылья разных типов — с маховыми перьями, как у птиц, и с перепонками, как у современных летучих мышей. Наиболее известным, но не единственным перепончатым динозавром было существо с вполне китайским названием Yi qi (И Ци — возможно, именно такой вопль вырвался у первооткрывателя животного, когда он впервые увидел его останки, и именно этот набор звуков и стал его названием). Кстати, поскольку он относится к скансориоптеригидам, то, скорее всего, у большинства из них была именно кожистая перепонка, а не маховые перья. Даже если согласиться с их нединозавровым происхождением, это делает их все же маловероятными непосредственными предками современных птиц. При этом наличие кожистой перепонки и отсутствие маховых перьев не означают, что перепонки не были покрыты какими-то иными перьеобразными покровами разной степени гладкости, пушистости и т. д. Изучая ископаемые организмы, легко поддаться ложной аналогии, принимая за норму существ, живущих сегодня. Самый простой пример: сегодня у птиц маховые перья есть только на крыльях, и потому долгое время никто просто не верил, что у древних родичей птиц маховые перья могли располагаться и на задних конечностях. Скорее всего, «четверокрылых» существ находили неоднократно, но принимали «дополнительный комплект» крыльев за случайно попавший в окаменелость от какого-то другого животного. Лишь недавно «четверокрылость» была «официально признана». То же самое с перепончатыми крыльями скансориоптеригид. Когда мы сейчас представляем себе существо, использующее для полета перепончатое крыло, мы первым делом воображаем какое-нибудь рукокрылое, скорее всего, летучую мышь. А на кожистых мембранах рукокрылых внешние покровы крайне редки, хотя они все же есть и даже довольно важны: летучая мышь, крылья которой подверглись депиляции, летает далеко не так хорошо, как ее «волосатый», сохранивший «ценный мех» родственник. Волоски на крыльях (точнее, связанные с ними рецепторы) помогают рукокрылым точнее определять направление воздушных потоков. Так вот, знание о летучих мышах, видимо, нас подводит: рукокрылые скорее исключение. Полагаю (это только мои предположения), дело здесь и в том, что они активны преимущественно ночью и им не надо предохранять свои обширные кожистые мембраны от излишней солнечной радиации и интенсивного испарения. Пользующиеся кожистыми крыльями летуны мезозоя (скансориоптеригиды и птерозавры) были, как и современные птицы, преимущественно активны днем, а днем обширные кожные образования требовалось как-то защищать от солнечной радиации и излишнего испарения воды. Хотя маховых перьев у них и не было, их крылья могли быть все же вполне оперенными.

Впрочем, и ночные анурогнаты (Anurognathus ammoni) не спешили избавляться от перьев. Напротив, каемка их перьев (пикнофибров) повышенной пушистости вдоль задней кромки крыла, видимо, служила этим товарищам для максимального снижения шумности полета[40]. Летучим мышам это ни к чему (кажется, аналогия с ними опять нас подводит): они ориентируются при помощи эхолокации, и будет ли полет бесшумным или нет, не имеет значения — их и так слышно. Анурогнаты же ориентировались при помощи экстремально развитого зрения (из всех птерозавров они имели самые большие относительно размеров тела глазницы), и подобраться к добыче неслышно для них было еще как важно. Впрочем, как мне кажется, основная причина несхожести покровов крыльев птерозавров и рукокрылых кроется именно в преимущественном приспособлении одних к ночной жизни, а других — к дневной.

Сегодня, насколько понимаю, все млекопитающие-планеры, в том числе и самые перепончатые из них, почти полные подобия летающих половичков — шерстокрылы (Dermoptera) пользуются летательными перепонками с заметной шерстистостью (хотя именно у шерстокрылов шерстистость эта односторонняя: только со спинной стороны, а с брюшной для улучшения летных качеств мембраны от шерсти избавлены). Это притом, что современные мелкопланеры в массе своей также ведут преимущественно ночной образ жизни.

Осторожно предположу, что именно такой тип одностороннего покрытия по образцу шерстокрыла мог быть наиболее распространен в птерозавровом мире, хотя крылья птиц, как мы знаем, оперены и с верхней, и с нижней стороны. У птерозавров, лидеров гонки за покорение неба, оперение было структурно крайне разнообразным. Это может быть связано именно с усовершенствованием аэродинамических качеств животных. Волосы, вероятно, не позволяют создавать такие аэродинамически удобные образования, как перья, и от них приходится избавляться[41].

У дневного полета есть преимущества: недавние исследования показали — нагрев оперения солнечными лучами может облегчать полет. Даже у птиц белой окраски кончики крыльев часто бывают черного цвета. И не только белой: цельнорозовый фламинго несет вполне черную каемку на краях крыльев. Летать днем (если ты правильно раскрашен) может быть легче, чем ночью. Надеюсь, работа по изучению воздействий цвета на летные качества птиц будет продолжена — хотелось бы узнать, для существ какого размера нагрев оказывается наиболее эффективным; есть ли здесь какой-то оптимум?

Итак, летать днем может быть более выгодным, чем летать ночью. Лучше всего поглощает свет и нагревается черное оперение, а лучше всего свет отражает белое. То, что у микрораптора оперение было именно черным, может свидетельствовать (пусть и косвенно), что он не только планировал, но и был способен к активному полету, хотя едва ли был столь же эффективным летуном, как современные птицы. Нагрев был бы несуществен для животного, перелетающего с одной ветки на другую, — от момента старта до момента приветвления в этом случае проходило слишком мало времени, чтобы изменение температуры разных участков крыла как-то сказалось на полете. Чтобы черный окрас принес пользу, парить надо долго и вдумчиво. Перья микрорапторов были также глянцевыми и блестящими, что, впрочем, уже способствовало привлекательности особи в глазах потенциальных половых партнеров, а не облегчению полета.

Черный окрас вкупе с наличием асимметрии опахал маховых перьев[42], питание, в частности, уже самыми настоящими птицами[43] — все это подсказывает: микрорапторы были способны к машущему полету. Черный пигмент встречался предположительно и в оперении самых известных мезозойских пернатых — археоптериксов[44], а вот дальше все сложно… Да, это может означать: они или их предки также были способны во всю махать крыльями, но, во-первых, только если верно, что перо, послужившее для анализа и определения цвета, и правда принадлежит археоптериксу, в чем сегодня есть большие сомнения[45]. Во-вторых, способность археоптериксов к полету вызывает у исследователей очень противоречивые чувства и мысли. С одной стороны, были предположения, что археоптериксы — животные, либо уже утратившие способность к полету, либо постепенно ее терявшие. С другой — последние исследования на этот счет показывают, что с полетом у них все было, может, и не очень хорошо, но терпимо, на приличном уровне[46]. Иногда в палеонтологии приблизительно столько же мнений, сколько и исследователей, но, по крайней мере, можно быть уверенным, что кто-то местами черный и летающий, помимо микрораптора, в мезозое водился.

После обильных дифирамбов черному цвету надо сделать оговорку. Если вы видите что-то с крыльями и местами это что-то черное, это не значит, что чернота там сугубо по аэродинамическим соображениям. Если есть хорошее объяснение для какого-то конкретного факта и оно пригодилось один раз, это не делает его уместным везде и всегда. Очень хороший пример, который, сколь помнится, встретился мне в книге Жукова Б. Б. «Введение в поведение»[47], — это объяснение происхождения розовой окраски фламинго ее маскировочными свойствами: фламинго розовый, чтобы быть незаметным в лучах заката или рассвета. Сама по себе мысль о том, что существует маскировочная окраска, вполне верна, и действительно, на водной глади при вечернем и утреннем освещении розовый может быть не сильно заметен… И все-таки для того, чтобы говорить о каком-то значении розовой окраски для маскировки, нужно хотя бы убедиться в том, что фламинго активны именно по утрам и вечерам; в общем, иногда розовый — это просто розовый, а черный — просто черный. Пингвины, скажем, приобрели свой фрачный вид вовсе не потому, что в водах мирового океана солнечный свет как-то особенно хорошо прогревает их спинки и улучшает аэродинамику, а потому, что черный цвет не слишком заметен на фоне морских глубин, и наоборот — белый не выделяется на фоне неба и сияющей морской поверхности. Поэтому же аналогичный окрас приобрели косатки. К тому же ближе к полюсам не очень хорошо с оттенками и многоцветностью. И да, разумеется, пернатые динозавры были монохромными, но были среди них и весьма ярко окрашенные[48] — в этом они также мало отличались от современных птиц.

Раз известно, что некоторые летающие динозавры имели черную окраску (хотя бы частично), то можно предположить, что подобный окрас встречался и у птерозавров. Я не уверен, что это так: одно дело нагревать на солнце маховые перья, а другое — пусть и покрытую перьями, но все же кожистую мембрану (возможно, это отчасти и повлияло на то, что птицы со ставшими «традиционными» крыльями, снабженными маховыми перьями, вытеснили своих кожистокрылых диноконкурентов). Не хочу сказать, что черный цвет птерозаврами совсем не использовался, но, думаю, он был не настолько моден, как у имеющих маховое оперение нептичьих динозавров и птиц. Кроме того, что касается кожистой мембраны, сегодня нет существ, у которых маховые перья шли бы с ней единым комплектом — современные животные предпочитают что-то одно, но так могло быть не всегда, и хотя вероятность этого кажется мне небольшой, некоторые пернатые мезозоя все-таки могли совмещать еще слабые, имевшие не самый подходящий для полетов (делавший их или слишком рыхлыми, или слишком жесткими) белковый состав[49] или не самую удачную конфигурацию, маховые перья с перепонкой.

Конечно, далеко не все динозавры и их родичи, имевшие шикарное оперение, в том числе маховое, использовали его для полетов. Часто пишут о том, что оперение отлично подходило для всяческих демонстраций, привлечения половых партнеров и обозначения собственной неимоверной крутости. Это, разумеется, верно, но могли быть и другие причины. То, что будущие маховые перья широко распространяются, а конечности предков птиц (вернее группы, в которую входят наиболее близкие к птицам динозавры и собственно птицы) — манирапторов (Maniraptora) настырно эволюционируют в сторону протокрыльев (хотя, казалось бы, лапками так удобно хватать всякую живность), говорит о том, что причины эти, скорее всего, были. Хищным динозаврам их «протокрылья» могли помогать балансировать, когда они атаковали жертву. Они могли использоваться для увеличения маневренности во время бега (динозавры могли использовать оперенные передние конечности как что-то вроде руля). Наконец, «протокрылья» могли быть полезны для заботы о потомстве.

Гонка за больший размер могла способствовать ослаблению родительского поведения, но не все динозавры стали супербольшими, а некоторые в ходе эволюции и вовсе уменьшились. К концу мезозоя заботу о детенышах проявляли уже многие динозавры. Большинство же современных птиц вообще мегаответственные родители: и поесть птенчику принесут, и от хищника защитят, и (это, правда, не все) помет заберут, считай, прямо из попки, не постесняются.

На первый взгляд, наиболее существенной проблемой для инкубации яиц будет их обогрев. Действительно, стараясь утеплить скорлупчатое потомство, животные проявляли и проявляют немалую изобретательность — даже если у них не получается использовать собственное тело, они создают мусорные кучи, как аллигаторы или большеноги, пользуются геотермальными источниками[50]. Джеральд Грелле-Тинне и Лукас Фиорелли установили, что по крайней мере динозавры, конкретнее зауроподы, обитавшие на территории мезозойской Аргентины, поступали именно так. Заодно они подкисляли скорлупу яиц, чтобы к моменту появления на свет детенышам было проще ее пробить. В общем, отопление — дело серьезное, но и перегрев потомства бывает не менее опасен, чем его переохлаждение.

Сегодня некоторые птицы пользуются крыльями для того, чтобы создавать тень и защищать птенцов и яйца от перегрева (так поступают аисты), допускаю, что «протокрылья» мезозойских динозавров могли служить для того же. Разумеется, и наоборот: если температура не располагала к тому, чтобы оставлять яйца открытыми, их можно было теми же крыльями обогреть.

У современных птиц для обогрева яиц есть наседное пятно — неоперенный участок кожи, которым они на яйце и располагаются. Уже заботливые, но все еще крупноватые динозавры мела не решались взгромоздиться непосредственно на своих отпрысков — риск был бы слишком велик (как и оказываемое давление). Они откладывали яйца кружком — по спирали, оставляя в центре пространство для размещения собственной тушки, а яйца располагая по возможности подальше от себя[51]. Даже если речь не идет об обогреве или охлаждении, яйцам требовалась защита от попадания излишней влаги или загрязняющих их веществ — то и другое могло привести к заражению яиц и гибели потомства. При этом, повторяю, сами крупные динонаседки старались яиц не касаться и держать их на расстоянии, в такой ситуации крылья для этого вполне подходили, и чем длиннее и гуще были перья на крыльях и хвосте, тем лучше они помогали защищать потомство.

Правда, в данном случае возникает вопрос: а могли ли для этих же целей как-то использоваться крылья с кожистыми мембранами? Для демонстрации они, видимо, тоже плохо подходили, они развились, вероятно, сразу как приспособление для полета, скорее всего, планирующего — у кожистокрылых динотоварищей была еще сравнительно слабо развита мускулатура.

Как бы там ни складывалось с крыльями, переход к насиживанию был действительно важной вехой в истории птиц, сказавшейся и на расцветке яиц. Если посмотреть на современных крокодилов и черепах, то их кожистые яйца довольно бледные — на них нет крапинок и пятен. Напротив, у большинства птиц яйца имеют веселенькую пеструю расцветку, что позволяет им не слишком выделяться на фоне земли или всякого сора, из которого состоят птичьи гнезда, в общем, делает их малозаметными (куриные яйца — бледное исключение в пестрой яичной семье). Такой вид яйца могли приобрести, только когда их начали оставлять на земле.

Кроме того, темная окраска позволяет «наземным» яйцам медленнее остывать: в среднем яйца живущих в более прохладном климате птиц имеют более темную окраску, что указывает на то, что она развивалась как способ предохранения яиц от быстрого остывания[52]. Темный пигмент помогал именно яйцам, пребывавшим на воздухе — яйцам, на которые падал нагревавший их солнечный свет[53]. Они темнели приблизительно по той же причине, по которой белые медведи, если их тщательно обрить, на самом деле будут черными, а крылья многих птиц несут черную каемку — чем темнее, тем лучше поглощается свет. У нептичьих же динозавров, придерживавшихся стратегии закапывания, яйца были не менее бледными, чем у современных черепах или крокодилов[54].

Небольшое отступление, имеющее отношение скорее к современности и современной биологии (хотя применимое и в палеонтологии): темные поверхности быстро нагреваются, но они же и быстро отдают тепло. Если суть потемнения скорлупок заключается в том, что они хорошо прогреваются на солнце, из этого следует, что темная скорлупа яиц будет выгодна для птиц, активных днем, когда есть излучение, которое можно поглощать, и невыгодна для птиц, активных ночью, так что, хотя точные исследования на этот счет мне не известны, скорее всего, в таком случае ночные птицы будут выбиваться из закономерности о более темной поверхности яиц птиц, живущих в более прохладном климате. Было бы интересно проверить мое предположение. Кроме того, слишком темная скорлупа ночных птиц, живущих в бореальных широтах, или слишком светлая скорлупа птиц дневных может указать на то, что те или другие сравнительно недавно перешли от дневного образа жизни к ночному и наоборот. Если же главное преимущество состоит в том, что темное яйцо быстрее нагревается телом родителя после того, как родитель возвращается на кладку, то никакой особенной разницы между ночными и дневными птицами наблюдаться не будет, и если это выяснится, то тоже будет весьма любопытным результатом.

Итак, «крылья» были полезным приспособлением во многих отношениях, и многие постарались ими обзавестись и, следовательно, стать похожими на птиц. При этом, забегая несколько вперед, нужно сказать, что сами кисти «рук», будущих «крыльев», изменялись — у манирапторов меняются пястные и локтевые кости. Кисти этих существ будто смотрят назад. Такие изменения делают передние конечности плохо приспособленными для хватания и удержания добычи, возникает необходимость в какой-то альтернативе. Во-первых, можно было активнее использовать конечности задние. И это часто встречается: можно вспомнить здесь и дейнонихов, и велоцерапторов с их впечатляющими когтями. Небольшое отступление: у велоцерапторов пальцы в кисти все еще, видимо, довольно подвижны, теоретически они могли их активно использовать — такого мнения придерживается исследователь эволюции птиц Архат Абжанов. Полагаю, однако, он в этом случае может ошибаться, так как все-таки не учитывает наличие жестких «маховых» перьев на передних конечностях, которое все-таки делало их уже малопригодными для каких-то манипуляций. Попробуйте обклеить себе пальцы жесткими палочками и что-то похватать.

Впрочем, даже если Абжанов и прав (к чему есть все предпосылки: все же это он специалист, а я так, мимо проходил) и лапы велоцерапторов и их родичей были еще вполне пригодны для хватания, это не значит, что развитие у тех же велоцерапторов неумеренной когтистости задних конечностей было никак не связано с изменением конечностей передних. Увеличение размера передних конечностей смещало центр тяжести, его приходилось как-то компенсировать, и этого можно было добиться за счет уменьшения массы черепа и челюстей, что делало их менее пригодными для удержания и умерщвления добычи. Уточню: крюковидные когти- шпоры этих динозавров все-таки вряд ли были главным орудием умерщвления, в первую очередь они были необходимы именно для удержания жертвы. И да, то, что я говорю об уменьшении челюстей, не означает, что все представители этой группы имели легкие черепа. Ютарапторы (Utahraptor ostrommaysi), скажем, были довольно массивными дромеозавридами с соответствующим черепом и мощными челюстями[55].

Показателен, однако, и обратный пример — тираннозавра рекса: у него не просто так «ручки стали» такими маленькими, они стали такими с определенной целью — с целью не слишком утяжелять переднюю часть животного, и без того обремененную челюстями. Вернемся, однако, к велоцерапторам и им подобным. Уменьшение челюстей надо было как-то компенсировать, чтобы не умереть с голоду, и для этого пригодились задние конечности. Применение этих самых конечностей как орудий убийства означало, что они должны были стать подвижнее, значит, мускулатура хвоста уже не должна так прочно взаимодействовать с мускулатурой бедер. Можно было в силу ненадобности облегчить хвост, сделать его уже не таким мускулистым — это был первый шаг к созданию современного птичьего хвоста типа «веер». Да, пока еще тяжелый хвост нужен хотя бы как балансир (особенно учитывая, что передняя часть животного при увеличении конечностей несколько утяжелилась), но скоро все изменится.

Другой вариант компенсации ставших непригодными для хватания передних конечностей — использование для хватания и манипуляции предметами пасти (а в дальнейшем клюва); посмотрите, как хорошо орудуют птицы веточками, когда устраивают гнезда, — без гибкой шеи и ловкого клюва так не поработаешь, и они были приобретены также благодаря изменению передних конечностей.

В эволюции птиц можно провести аналогию с появлением других важных групп наземных организмов. Про маммализацию я уже говорил, но она не уникальна. Когда начинается эволюция в направлении современных цветковых растений, то опять же близкие к цветковым формы появляются у самых разных групп, но в конце концов именно растения, давшие начало современным цветковым, побеждают и остаются господствовать. И это ни в коем случае не значит, что именно те беннеттитовые, которые первыми использовали насекомых для оплодотворения, — прямые предки современных цветковых. То же самое можно сказать о птицах.

Усиленная радиация (несколько упрощенно говоря, повышение разнообразия) мезозойских птиц приходится именно на меловой период — время сильной орнитизации динозавров. При этом длительное время различные пернатые динозавры и группы птиц успешно сосуществовали, пока в конце концов не «остался только один», точнее одна самая удачливая и самая приспособленная группа.

Вновь о яйцах, вновь о детях

Предки птиц были никак не зауроподами, а существами более скромных размеров, и какие-то зачатки родительского поведения птицы, скорее всего, унаследовали еще от своих предков. Почему у птиц родительские наклонности оказались более развиты, чем у крокодилов, пока не столь важно, главное, что зачаточный, условно «общекрокодилий», уровень заботы о потомстве для всех или как минимум для многих архозавров довольно вероятен. Сейчас предполагается, что и птерозавры тоже могли заботиться о своих яйцах и, возможно, даже детенышах[56], хотя и далеко не все, и эта забота, видимо, не была столь же неустанна, как у современных пернатых и млекопитающих. Крупные динозавры, как уже неоднократно было сказано, да и многие другие архозавры могли отказаться от интенсивной заботы о потомстве и часто это делали. Это и давало им возможность, не будучи обремененными семейными заботами, расти в свое удовольствие.

Для детеныша динозавра стремительный рост, скорейший набор массы и переход в доминантное сообщество были единственной гарантией успешного выживания и продолжения рода. С задачей воспроизводства мелких и многочисленных потомков цинодонты и первые млекопитающие, видимо, справлялись не менее успешно, чем динозавры, более того, до появления первых плацентарных, скорее всего, только мелких потомков наши предки и производили. Сенсационной находкой 2018 года было обнаружение взрослого кайентатерия (Kayentatherium wellesi) аж с 38 детенышами[57]. Кайентатерии относятся к маммалиморфам, это слово значит, что товарищ не совсем млекопитающее, но идет правильной дорогой, то есть к ним близок — можно сказать, это ближайший родич маммалиформ, а уже к ним относят и настоящих млекопитающих. Однако кайентатерии, как и все тритилодонтиды (Tritylodontydae), в группу которых они входят, все еще очень сильно отличались от настоящих млекопитающих. Первые млекопитающие были поголовно насекомоядными, тритилодонтиды же придерживались строгого вегетарианства. Тем не менее это наши ближайшие родичи, к тому же необычно успешные — им удалось (пусть и в изоляции — на территории доисторической Японии) просуществовать до середины мелового периода — они существовали более 50 миллионов лет.

Плодовитый кайентатерий на сегодня несомненный рекордсмен чадопроизводства, других таких матерей-героинь пока палеонтологам не попадалось. Уточню, найденные вместе остатки детенышей и взрослого животного все-таки еще не говорят, что они были именно родичами. У уток, скажем, случается, что самка воспитывает не только своих птенцов. С другой стороны, возможна и обратная ситуация: взрослое существо просто очень проголодалось и решило подкрепиться только что появившейся на свет малышней. И все же, несмотря на все возражения и соображения по поводу того, что же этот взрослый кайентатерий делает в таком вот детском саду, с огромной долей вероятности детеныши из этой находки принадлежали к одному помету. Обычное же количество молодых особей, обнаруживаемых рядом с кем-то из взрослых тероморф, не превышает четырех, при этом детеныши обычно намного крупнее (в сравнении с солидной взрослой особью), чем детеныши кайентатерия. Видимо, это говорит о том, что смертность среди наших еще не половозрелых предков была колоссальна — из порядка 38 детенышей до «подросткового» (вернее даже предподросткового) возраста доживали только единицы.

Разумеется, можно предположить, что живорождение развивалось у синапсид неоднократно. У лепидозавров даже представители одного вида в зависимости от популяции и места обитания могли переходить от яйцерождения к живорождению. Представьте, если бы люди, живущие на экваторе, предпочитали откладывать яйца, а не рожать — некоторые змеи, например, могут позволить себе такое разнообразие стратегий. За сотни миллионов лет эволюции тероморфы наверняка освоили самые разные типы взаимодействия с отпрысками. Однако наиболее выигрышной стратегией для них в конце концов оказалось живорождение (рождение сравнительно крупного детеныша), соединенное с длительной заботой о нем. Регрессия родительского поведения, скорее всего, была для них губительна, сколь бы крупного отпрыска тероморф ни произвел. Некоторые свидетельства родительского поведения встречаются уже у относительно примитивных раннетриасовых Galesaurus planiceps и Thrinaxodon liorhinus[58]. Более того, даже насчет среднепермских и ну очень примитивных Heleosarus scholtzi есть подозрения, что они были уже чадолюбивы, но тут есть сложность. Их включают в группу варонопсеид, а тех, в свою очередь, в последнее время хотят скопом из состава синапсид удалить: их чадолюбие — это, возможно, не наше чадолюбие. И да, в очередной раз приходится оговориться: мы не знаем, что видим на самом деле. То, что ювенильные и взрослые животные одного вида встречаются в одном захоронении, может быть лишь случайностью: зимовать лучше коллективно, и тут родственные отношения не важны, главное, чтобы под боком был кто-то теплый и чтобы его было много (хорошо, даже если он еще не очень теплый), да и для защиты от хищников это полезно. И все же с самых первых шагов эволюция подталкивала предков млекопитающих к заботе о потомстве.

Заботливые и мокрые

У животных из эволюционной ветви, ведущей к млекопитающим, сохраняются черты, присущие неожиданным образом товарищам довольно примитивным — амфибиям (что отмечал еще Томас Гексли). Именно за близость к земноводными многие исследователи пеняли нашим предкам, виня слишком неэкономные почки и излишнюю влаголюбивость пращуров в том, что они почти весь мезозой будут путаться под ногами у архозавров. Не претендую на точность, но, кажется, впервые идея о связи эволюционного «проигрыша» терапсид в раннем мезозое с их влаголюбивостью была высказана и серьезно аргументирована в 1971 году Памелой Робинсон, хотя возможно, идея намного старше.

Начало триаса, вероятно, было временем довольно засушливым. Тогда практически не существовало заболоченных местностей и болот как таковых. Подтверждением этому служит отсутствие угольных отложений, датированных началом периода (уголь и возникает из попавших в анаэробные условия болотных отложений органики). Однако именно в начале триаса наши предки и животные более «рептильной конструкции» сосуществуют еще на вполне «паритетных началах». Более того, в это время тероморфы намного разнообразнее, чем какие-то там диапсиды, именно в раннем триасе невероятный расцвет переживут дицинодонты листрозавры (они одними из первых обретают способность более-менее полноценно отапливать свой организм и завещают эту опцию другим продвинутым дицинодонтам). Окончательно же в малый размерный класс наши пращуры ушли намного позже. Даже в позднем триасе, как мы помним, еще живет беспрецедентный гигант — лисовиция. Окончательное время перехода к малым формам — начало юры, когда климат будет намного более влажным. Я не отрицаю, что именно легкая «амфибиеобразность» и «влаголюбивость» сказались на эволюции наших предков, но сказывались не так прямолинейно, как это виделось 50 лет назад.

Амфибии и забота о потомстве не слишком хорошо соединяются в нашем сознании. Живорождение у них действительно появлялось нечасто. Меж тем среди многообразных черепах, лепидо- и архозавров практически никто не вынашивает потомство на собственном теле. Исключение — живущие в уникальнейших антарктических условиях пингвины, можно сказать, не высиживающие, а выдерживающие яйца на своих лапах. А вот среди бесхвостых амфибий способы размещения потомства на себе и в себе крайне разнообразны — от обматывания задних конечностей лентами икры или набитой потомством пасти (Hylambates brevirostris), специальных горловых мешков (у ринодермы Дарвина — Rhinoderma darwinii) до обустройства оплодотворенных икринок в персональных жилых камерах-ячейках на спине родителя — уникальная форма заботы, освоенная суринамскими пипами (Pipa pipa). Да и помимо вынашивания формы родительской заботы, проявляемой земноводными, весьма интересны: некоторые лягушки- древолазы выкармливают отпрысков неоплодотворенной икрой, после вылупления из икры переносят их на себе в достаточно богатые влагой места. Некоторые земноводные создают пенные коконы, защищая икру от пересыхания. Лягушки африканские голиафы (Conraua goliath) вообще возводят циклопические (по жабьим меркам) постройки в ручьях и речушках, чтобы обеспечить родной кровиночке достойную жизнь[59]. Затеявшие строительство голиафы перемещают камни весом до двух килограммов. При максимальном весе самих лягушек чуть больше трех килограммов — достойное восхищения трудолюбие и грузоподъемность. Потомство амфибий в большой степени нуждается в поддержке именно из-за связи с водой. Все, что нужно, например, черепахе для того, чтобы с ее отпрысками ничего (почти ничего) страшного не случилось до выхода из яйца, — теплый и достаточно податливый песок. Дальше можно особо не беспокоиться.

Амфибиям сложнее, их жизнь полна тревог. Если они обитают в застойных, мутных или слишком холодных водах — надо заботиться о том, чтобы их икра и головастики получали достаточно интенсивный приток кислорода — вода все же намного более вязкая среда, чем воздух, и обмен газом с ней не так уж прост. Если они живут вдали от водоемов, им еще сложнее: приходится тщательно оберегать сначала икру, а потом и свежеявившихся на свет головастиков (или детенышей, если они появляются в «готовом» виде) от пересыхания. К тому же пресные водоемы, подходящие для кладки, немногочисленны, а многие амфибии с их слаборазвитыми легкими весьма требовательны к местам обитания. На пространствах же изолированных и скученных всегда возможны каннибализм, истребление потомства собратьями, а за икрой нужен глаз да глаз.

Казалось бы, достаточно обзавестись амнионом[60], как следствие получить «настоящие», спокойно чувствующие себя на суше яйца, перестать откладывать икру в воду, и все. Но задача не так проста. Юность в воде предоставляет молодым амфибиям намного более широкие возможности, чем жизнь в земной юдоли. Не только потому, что земноводные откладывают икру, в молодости они остаются головастиками, но и, наоборот, в том числе потому, что в молодости амфибии остаются головастиками, они откладывают икру. Есть и амфибии (как минимум Limnonectes larvaepartus), генерирующие готовеньких головастиков и не заморачивающиеся вопросами икрометания. Обратные случаи — земноводные, откладывающие икру, но счастливо минующие промежуточную стадию личинки-головастика, — впрочем, также наличествуют. И да, наконец, даже если подходящий водоем найти бывает довольно сложно, то влажная икра все равно должна оставаться влажной: вылупиться из нее должна именно амфибия — существо с влажной, в прямом смысле дышащей кожей.

У земноводных, повторяю, весьма несовершенные легкие, компенсировать маломощность которых и должна покрытая слизью кожа, обеспечивающая дыхание по всей поверхности тела. Но сосуществование двух работающих одновременно органов, добывающих кислород, один из которых к тому же покрывает весь организм, ведет к тому, что смешение венозной и артериальной крови становится неизбежным, это делает неизбежной и низкую скорость обмена веществ. Пребывание амфибии в стадии личинки позволяет интенсифицировать на какое-то время обмен веществ. Головастик по своему строению практически небольшая рыба с одним источником кислорода — жабрами и одним кругом кровообращения. Обмен веществ у недожабцов столь хорош, что для них открываются даже светлые перспективы на предмет освоения недоступных взрослым сородичам способов питания — они могут употреблять и всяческую растительность. Возможные немногочисленные и к тому же очень доисторические исключения — пермские котлассииды (Kotlassiidae) и пермские же диадектиды (Diadectidae), но, во-первых, это не совсем амфибии. И котлассииды, и диадектиды — рептилиоморфы, то есть несут в своем строении вполне продвинутые рептильные черты, а значит, и обмен веществ у них был получше, чем у какого-нибудь саламандера. Диадектид иногда вообще считают полноценными амниотами — то есть, возможно, они были ближе к ящерицам, птицам и млекопитающим, чем к лягушкам и тритонам. Во-вторых, жили они в перми, а тогда содержание кислорода в атмосфере было хоть и не столь высоким, как в каменноугольном периоде, но все же выше, чем сейчас, и это сильно облегчало жизнь тогдашним четвероногим с их простыми дыхательными системами. Среди же современных нам взрослых амфибий растительноядных пока не обнаружено, так что быть головастиком довольно удобно.

Притом что вообще изменения климата в сторону более теплого сегодня способствуют переходу амфибий к более вегетарианскому меню. Тенденция эта также сказывается только на жабцах в их личиночной стадии, до отбрасывания жабр и перехода к суровой взрослой жизни[61].

Помимо метаболических удобств влажная кожа непосредственно влияет и на склонность к жизни в водоемах. Большая влажность шкурки означает и большие влагопотери. Чем меньше существо, тем эти влагопотери будут больше (чем ты меньше, тем площадь твоего тела в отношении к его объему больше, значит, испарение тоже). Совсем уж мелкого и влажного потомка проще засунуть в воду и оставить там, пока он не вырастет во что-то более-менее приличное.

Кроме того, интенсивное испарение ведет к проблемам с «отоплением»: чем больше испарение, тем быстрее остывает организм. Конечно, для амфибий, которые никоим образом не теплокровны[62], это не создает глобальных, да и вообще никаких сложностей, и все же бессмысленных потерь энергии лучше избегать (но об этом позже). Пока же очевидно: оставить детей в воде — надежный способ защитить их кожу от испарения и охлаждения. Водное обитание настолько выигрышно, что у многих земноводных развивается неотения. До глубокой (по земноводным меркам) старости они остаются плавающими, оборудованными жабрами личинками. До конца дней сохраняют верность своим жабрам, например, сиреновые, у которых к тому же редуцированы задние конечности, то есть выглядят они довольно рыбообразно. При этом пресные водоемы — среда, как уже говорилось, неустойчивая, непредсказуемая и вообще легко и быстро меняющаяся, для земноводных выгодным оказывается производить много, очень много потомков, то есть откладывать икру, а не вкладываться в крупных детенышей: из десятков и сотен потомков кто- нибудь да окажется достаточно живучим.

Упразднение легких — довольно разумное, если можно говорить о разумности эволюции, решение вопроса их несовершенства — когда вокруг достаточно много воды для поддержания шкурки в надлежащей влажности и эта вода богата кислородом, то зачем легкие? Порядок в снабжении крови кислородом все равно не навести, но и лишних усилий для дыхания не потребуется. Более того, если жить вам предстоит в воде, то лучше сделаться потяжелее, чтобы вас не тянуло, как пробку, на поверхность, а воздух в сравнении с водой штука легкая, неплотная, — и вуаля: у вас еще один аргумент в пользу того, что с легкими вам не по пути. Безлегочные виды встречаются во всех трех отрядах современных амфибий (есть даже одно семейство). У одного из двух видов безлегочных безногих земноводных (червяг) безлегочность была несколько преувеличена, то есть легкие нашлись- таки (одно легкое на одно животное[63]), но в целом нельзя сказать, что это кардинально изменило имеющуюся картину. Безлегочные саламандры отказываются и от личиночной стадии — жить они и так могут только в достаточно влажных местах, а зачем тратить энергию на всяческие преобразования, если и молодняк живет рядом.

Парадоксально, но именно переход на «экологически» чистое кожное дыхание не позволяет эволюционировать амфибиям в сторону создания амниона. Дышать нужно и зародышу, и если легких нет, то икру для нормального развития потомства надо не приспосабливать к сухопутным условиям и доводить до продвинутого уровня типа «яйцо», а держать по возможности в сырости и заботе. Отказ от легких — не единственный повод избавиться от промежуточных этапов развития — личиночная стадия отсутствует у всех безногих земноводных. Безногие земноводные — обитатели рек и сырых подземелий, увлажняемые землей и более-менее защищенные ею же от наземных температурных перепадов. Именно безногие амфибии создали одну из наиболее удивительных систем заботы о потомстве, но об этом позднее. После краткого ознакомления с ситуацией в стане земноводных можно посмотреть, что происходит в других группах наземных позвоночных.

Разные «завры» (то есть древнейшие рептиломорфы и их потомки) усовершенствовали свои легкие и дыхательную систему и систему кровообращения в целом, они научились обходиться без кожного дыхания. У этих товарищей, разумеется, нет стадии приспособленной к водной среде личинки — головастика. У них сформировались жесткая, лишенная желез чешуйчатая кожа, экономные почки, наконец, покрытые прочной кожурой или скорлупой яйца. В целом проблемы пересыхания им особо не грозили и не грозят. Они могли и не таскать своих детенышей на себе и вообще не утруждаться особой заботой. Архозавры, например, как я уже не раз повторял, могут удовлетвориться созданием оптимальной температуры в инкубаторе системы «мусорная куча», в которую откладывают яйца, и заняться простой охраной этой кучи (так, повторю, поступают аллигаторы и сорные куры). Лепидозавры обходятся в большинстве своем еще более простым вариантом: зарыли яйца и не тревожатся. Млекопитающие, точнее их предки, как и «завры», усовершенствовали легкие и кровообращение, избавились от облигатной связи с водоемами, но унаследовали от амфибий влажную кожу, богатую железами, и почки, требующие огромного количества жидкости. Почему их эволюция пошла именно этим путем, я попробую объяснить позже, пока же нам важен сам факт этого наследования.

Да, если я сказал — унаследовали от амфибий, то и «конкурирующая фирма» — иными словами, все те же «завры» — не изобрела свою повышенную чешуйчатость с нуля. Это сегодняшние, уже основательно эволюционировавшие земноводные характеризуются нулевой чешуйчатостью, а у древних амфибий кожа еще долгое время оставалась покрытой чешуей. В каменноугольный период, с его чудовищным по нынешним скромным меркам содержанием кислорода в атмосфере, в кожном дыхании не было никакого особенного толка: даже примитивные легкие древнейших протожабцов[64] извлекали из этой атмосферы кислород в достаточном количестве, благо было что извлекать. Вопрос о понижении уровня чешуйчатости встал перед амфибиями позднее, когда кислорода в атмосфере стало меньше, легкие перестали справляться с возложенной на них миссией и нужно было изобрести что-то еще для кислородоснабжения. И «завры», и будущие «млеки» развивали черты предков, только в разном направлении — одни экспериментировали с чешуей, другие с влажностью кожи. Разумеется, эксперименты по очешуению или, наоборот, освобождению от лишних жестких покровов предпринимают не только предки млекопитающих или диапсиды, но и животные, с ними никак не связанные и не входящие в какую-то из магистральных ветвей эволюции. Вообще, поначалу все было не так однозначно, тем не менее общая картина такова: в линии синапсид возобладает кожистость, в линии диапсид — чешуйчатость. Почему так?

Возможно (это лишь мои мысли, хотя они и не лишены некоторых признаков научности), это произошло потому, что синапсиды были первое время очень успешны в наращивании массы и размеров. Может, они и не были способны поддерживать постоянную температуру, но все же крупное существо остывает медленно. В общем, наши пращуры предсказуемо столкнулись на этом маршруте с проблемой: чем больше тело, тем насущнее охлаждение. А влажная кожа — отличное средство охлаждения. Диапсиды же были в палеозое в основном не столь крупны, и потому специальной охладительной техники им и не требовалось.

Итак, наши предки сначала были товарищами крупнокалиберными, а для существ большого размера требуется не только охлаждение, само охлаждение может не вызывать у них сложностей. Если ты большой, то тебе и обезвоживание не так страшно; хотя да, воды им требуется очень много, но, повторяю, чем меньше отношение площади поверхности к объему тела, тем больше жидкости для испарения и относительно меньше кожи, через которую эта жидкость испаряется. Он мог пройти большее расстояние до какого-нибудь водоема, прежде чем начинал испытывать действительно катастрофическую потребность в воде. Влаголюбивый крупномер чувствовал себя сносно, но эволюция еще не изобрела механизмы производства крупных потомков, и детеныши палеозойских позвоночных были крошкообразны.

Влажность покровов и неэкономность почек делали обезвоживание для них реальной угрозой и, следовательно, необходимой заботу и постоянный контакт родителя со своей мелкотой. Даже обзаведясь амнионом, они не могли оставить яйца на произвол судьбы. Чтобы эмбрион не погиб от обезвоживания, требовался совершенно особый режим влажности и температуры. Забота о вылупившихся и еще не вылупившихся детенышах становилась тем важнее, чем менее предки млекопитающих остаются привязанными к водоемам и местам повышенной влажности. Детеныши наших пращуров в силу малых размеров по-прежнему оставались намного более чувствительными к изменениям температуры и влажности, чем взрослые особи. Отсюда проистекает (в прямом смысле) одна из форм заботы млекопитающих о детенышах, давшая им (нам) название — молочное выкармливание. Весьма вероятно, изначально выкармливание было не столько выкармливанием, сколько выпаиванием — способом защитить детеныша от потери влаги. Еще раньше железы, впоследствии ставшие молочными, могли служить для увлажнения сумки, или той области на животе у матери, к которой крепились детеныши или яйца, или подстилки в норе, в которой эти яйца хранились.

Увлажнение кладки выделениями матери могло иметь и другую функцию — обеззараживания. Эмбриону ведь грозят не только обезвоживание, переохлаждение, перегрев и другие климатические неприятности, но и атаки всяческих ненужных вирусов, бактерий и прочих паразитов, и, что характерно, чем обстановка вокруг влажнее, тем выше вероятность атаки зловредной микроживности на яйцо. Сегодня этим обусловлено то, что структура скорлупы водоплавающих птиц, живущих, как им и положено, рядом с водой, в условиях заметной сыроватости отличается от структуры скорлупы птиц «сухопутных моделей». Это еще в 1970-х обнаружил замечательный ученый-яйцевед Рон Борд[65]. Основной способ борьбы водоплавающих за здоровые яйца — придание их поверхности максимальной несмачиваемости. Синапсидам это не слишком подходило по описанным выше причинам.

Однако как минимум одно пернатое — удод — развило свою оригинальную систему борьбы с микроугрозами. Удод не стремится обезводить поверхность яйца для предотвращения налипания всяческой заразы, наоборот, скорлупа будто создана для того, чтобы на нее налипло все, что только можно. И это действительно так: удоды применяют профилактическое обмазывание специальным секретом — выделением копчиковой железы, в котором обитают «правильные», союзные удодам бактерии, которые и будут защищать кладку от посягательств всяких посторонних. Быть может, удодий секрет содержит помимо микробов и вещества, мешающие разместиться на яичной скорлупе легионам противников. У других птиц тоже заметна корреляция между относительным размером копчиковой железы и площадью поверхности кладки: скорее всего, удод такой не один, просто он самый продвинутый яйцеобмазыватель и специалист по химзащите в мире птиц.

Полагаю, какие-то аналоги жидкости и собственно та жидкость, которая впоследствии стала молоком, изначально использовались именно для смазывания — увлажнения и обеззараживания кладки. Поскольку первые млекопитающие не имели молочных сосцов, а молоко просто выделялось и стекало по коже, скапливаясь в специальных бороздках, то оно, разумеется, собирало всех попутных микробов, с этим что-то надо было делать. Если протомолоко уже имело антимикробные задатки, это сильно облегчало задачу выкармливания детенышей и делало его безопасным.

Достоверно известно, что молоко ныне здравствующего утконоса — прекрасное антимикробное средство[66]. У утконоса же, как у всех однопроходных (представленных, помимо него, ехиднами и проехиднами), так и не появились молочные сосцы. Специальный белок, отвечающий за уничтожение нехороших микробов, в большом количестве присутствует в молоке всех однопроходных, так что мне интересно, почему именно утконос вызвал наибольший интерес исследователей? Возможно, это просто совпадение — первыми антимикробные свойства были обнаружены именно у его молока, может быть, ученые выбрали это животное по принципу наименьшей колючести. Кому захочется рисковать получить множественные уколы, если альтернативным объектом исследования будет пупсик-утконос. Это, конечно, так, но, может быть, все-таки все несколько сложнее и молоко утконоса действительно защищает от микробов лучше, чем ехидновыделяемое? Причина здесь может быть та же, что обусловливает различия в структуре скорлупы водных и сухопутных пернатых. Ехидны обитают в условиях сравнительно сухих и более микробобезопасных, утконос — житель вод, к тому же в этих водах кормится он на дне, постоянно взбаламучивая ил, в общем, ведет себя так, чтобы на него поналипало как можно больше всякой гадости, следовательно, именно его молоко и должно быть особо антимикробистым.

Выкармливание выделениями собственного тела также отчасти сближает млекопитающих с амфибиями. В «завровом» направлении это явление весьма редкое. Насколько мне известно, что-то подобное встречается лишь у архозавров, конкретнее — у птиц. Да и то среди невероятного их многообразия только голуби, пингвины и фламинго выкармливают птенцов выделениями верхних отделов пищевого тракта — птичьим молоком. Причем у них это явно следующая эволюционная стадия по отношению к выкармливанию «взрослыми» блюдами — растительными и мясными продуктами. Изначально птенцов кормили, вероятно, отрыгиваемой пищей, и лишь потом на смену благородной отрыжке пришло кормление специальным секретом. Предназначенные для выработки питательного секрета железы у всех перечисленных птиц расположены в районе зоба или пищевода. У млекопитающих же молочное выкармливание развилось совершенно независимо от кормления «взрослыми» блюдами. Сомневаетесь — посмотрите, где у вас располагаются соски.

У амфибий (упоминавшихся выше безногих земноводных) мы и обнаруживаем пример подобного не выпаивания, а именно выкармливания. Если вы сейчас представили себе безногую лягушку с налитыми молоком сосцами, у вас богатая фантазия, но от реальности эта картина предельно далека. Безногие земноводные выглядят скорее как огромные черви, а не как жабы или тритоны, да и чего-то подобного не то что сосцам, но даже молочным железам у них также нет. По крайней мере три вида червяг выкармливают потомство своей кожей, они также увлажняют кладку слизистыми выделениями, а их молодь впитывает жидкость, выделяемую самкой через клоакальное отверстие. Это предохраняет подрастающее поколение от обезвоживания. Не очень эстетично, конечно, впитывать жидкость, выделяющуюся из попки матери, но, быть может, родительское поведение современных червяг отдаленно напоминает поведение некоторых из древнейших наших предков.

Полагаю, в частности, именно то, что предки млекопитающих приспособились к выпаиванию и всяческому увлажнению потомства, воспрепятствовало их эволюции в «рептильном» направлении. Раз надо было выпаивать и увлажнять детенышей, надо было сохранять сравнительно влажную кожу, обильную железами, которые и использовались для выпаивания, а не превращать ее в скафандр из чешуи. С другой стороны, и детеныши благодаря заботе взрослых могли преспокойно оставаться незащищенными и теряющими много влаги существами — на их выживании это сказывалось не столь сильно. Изначальная ставка на увлажнение детеныша определила многое в процессе нашей эволюции.

Проблемы с влажностью не единственный повод перейти к выкармливанию потомства, однако чаще животное, его практикующее, ограничивается выкармливанием на стадии эмбриона (пока будущие дети находятся в организме матери и могут получать пищу непосредственно из него) или же выкармливанием трофическими яйцами, остатками добычи или сделанными взрослыми особями запасами. Матротрофия весьма распространена и встречается у 21 типа животных из 34 известных[67]. Но такой специфический вид выкармливания, который сложился у млекопитающих, связан именно с первичной необходимостью защитить отпрысков от слишком больших потерь влаги и вообще с влажностью покровов пращуров млекопитающих, а также со специфическими способами борьбы против микробного заражения яиц. Кроме того, наш древний предок мог бы не изобретать столь сложной системы, а выкармливать детенышей остатками собственной пищи, но и это, думается, было проблематично из-за разницы в размерах между гигантом взрослым и крошками отпрысками.

Одна из крупнейших пресноводных рыб — арапаима (Arapaima gigas), притом что взрослые экземпляры достигают двух метров, производит мальков всего в несколько сантиметров длиной. И они создали также некое подобие молочного выкармливания. После выклева из икринок мальки арапаимы питаются белыми выделениями специальных желез, расположенных позади глаз самца этой рыбы. Заботливость арапаим взаимосвязана с особой уязвимостью молодняка, но эта уязвимость обусловлена не излишней влаголюбивостью, а слишком сильной привязанностью к воздуху. Эти рыбы не способны обходиться без атмосферного кислорода и часто вынуждены подниматься к поверхности, где мальки уязвимы, они должны просто тщательно оберегать свое потомство. Арапаимы не единственные рыбы, которым нужен воздух. И многие из них проявляют-таки заботливость. Ползуновидные рыбы (Anabantoidei) устраивают для икринок гнезда из пузырьков воздуха, большинство современных двоякодышащих (Dipnoi) устраивают норы, которые старательно вентилируют (не все, но многие). Без защиты родителей нуждающаяся в дополнительных источниках кислорода молодь просто не выживет. Но даже в этой компании дышащих и заботливых арапаимы оказываются наибольшими оригиналами. Ничего подобного их «молочному» выкармливанию другие члены клуба любителей атмосферного кислорода не создали. Возможно, и с моей дилетантской колокольни это предположение кажется оправданным, «слезомолочное» выкармливание развилось у арапаим в силу того, что именно у них разница между размерами мальков и родителей наиболее значительна.

Кстати, что касается связи между выкармливанием и «обеззараживанием» потомства, то ее можно обнаружить не только в мире млекопитающих. У жуков-могильщиков феромон, служащий сигналом, сообщающим личинкам, что мать готова попотчевать их вкусной мертвечинкой, обладает предсказуемо антимикробными свойствами и изначально, видимо, отвечал за формирование коллективного иммунитета[68].

Помимо выкармливания другим со временем сформировавшимся видом заботы о детках было вынашивание яиц в сумке или же закрепление их на теле. Уже наиболее развитые эволюционно терапсиды, возможно (опять повторяю — это лишь моя гипотеза), вынашивали потомство (яйца?) в сумках, что позволяло эффективнее обогревать их и увлажнять. Это поведение унаследовали и первые настоящие млекопитающие. Сегодня примитивные, стоящие почти на уровне цинодонтов однопроходные, конкретнее ехидны, так и поступают — после того как отложили яйцо, они закрепляют его на животе специальной слизью (быть может, именно специализация задних конечностей для закрепления детеныша на туловище препятствовала их переводу в положение под туловище, даже у некоторых довольно поздних млекопитающих). Конечно, не менее примитивный утконос все же яйца на себе не таскает, а оставляет в норе. Слизь утконос также выделяет, но служит она для крепления яиц кладки не к родительскому животику, а друг к другу. И все же утконос — существо высокоспециализированное. Он сконструирован для жизни в воде, а яйца задерживать дыхание не умеют. Многоминутные заплывы с яйцом гарантировали бы утконосу бездетное существование. Предположу, что не закрепляли кладку на туловище и предки ехидн — они, скорее всего, также были полуводными товарищами. Это показывает исследование их связывающего кислород миоглобина, белка, находящегося в клетках скелетных мышц и мышцы сердца. У млекопитающих, приспособившихся к жизни в водной среде, его, во-первых, больше, во-вторых, на поверхности этих белков молекулы имеют более сильный положительный заряд[69]. У предков ехидны как раз был миоглобин, характерный для водных жителей, и современные ехидны закономерным образом его унаследовали. Раз они были полуводными, то, скорее всего, не могли носить яйца прикрепленными к телу: они либо, подобно утконосам, откладывали их в норах, либо все же оставались на берегу, пока шел процесс вынашивания (тогда вынашивание уже не кажется таким невозможным).

Относительно ехидн можно, разумеется, предположить, что закрепление яиц на собственном брюшке — недавнее эволюционное приобретение. Однако, учитывая близость млекопитающих с амфибиями и многообразие представленных у последних вариантов крепежа потомства к телу родителя, я склоняюсь к мысли, что вынашивание в сумке (минимум на теле) использовалось, возможно, уже териодонтами и скорее речь идет о возвращении к древней репродуктивной стратегии. Рискну предположить, что размещение не только яиц в сумке, но и уже проклюнувшихся детенышей может иметь очень древние корни. У личинок амфибий и новорожденных двоякодышащих рыб есть «цементирующая железа». У некоторых двоякодышащих она служит для прикрепления икры к «потолку» норы, в которой после выхода из икринок и живет молодь. Вообще разного рода прикрепление икры на недоступных водным организмам поверхностях в период самого начала колонизации земли позвоночными могло активно использоваться — и сегодня некоторые бесхвостые земноводные приклеивают икру на листья деревьев, растущих вокруг водоемов (с перспективой на то, чтобы после вылупления головастики благополучно соскальзывали с листьев в эти водоемы). У амфибий, от которых произошли первые предки синапсид, подобная же железа, применявшаяся для расклейки икры на всяких листиках или в норах, могла поменять профиль деятельности и использоваться уже для закрепления на теле родителя. Разумеется, это только предположение, к тому же означающее, что предки будущих завроморф и будущих тероморф разошлись еще на амфибийной стадии. Предположение действительно спорное, но то, что в какой-то период, видимо в середине или начале триаса, «приклеивание» яиц к телу среди наших предков и их близких родственников было распространено, кажется мне правдоподобным.

Конечно, ехидны и утконосы имеют довольно небольшую кладку, прикрепить одно яйцо к животу теоретически проще, чем аж 38 (как у кайентатерия), но если мать, свернувшись клубкообразно, сразу откладывает яйца на свой уже пропитывающийся клейкой слизью живот, то это не так уж проблематично.

Очередное краткое отступление. Еще одна особенность, не связанная с родительским поведением, но указывающая на близость наших древних пращуров к их земноводным родичам, — способность утконоса к электрорецепции. Подобный навык есть и у ехидновых, но он не слишком полезен на суше (хотя и помогает искать беспозвоночных во влажной почве) и у колючих родичей утконосов выражен слабее. Видимо, электрорецепторные таланты появились еще у общего предка ехидн и утконоса, который был, скорее всего, именно полуводным. Кажется, к электрорецепции способны и некоторые живущие в мутных водах дельфины. На завроморфном же маршруте эволюции способность к электрорецепции исчезла, видимо, на очень ранних стадиях — ни у одного из представителей лепидозавров, архозавров или черепах она так и не была выявлена. Это, повторю, вновь свидетельствует о близости млекопитающих к амфибиям (среди которых есть обладающие этим «даром») или даже к рыбообразным предкам. Я не говорю, что наши предки поголовно были наделены «шестым чувством». Наоборот, скорее всего, оно всегда оставалось довольно редким, приобретали его именно те, кому действительно надо, кому приходилось много и подолгу охотиться в мутной воде. Но все-таки приобретали, в отличие от диапсид и прочих ящеров.

Трудности мореходства и хозяева мезозойских морей

Влаголюбивость наших предков делает просто удивительным тот факт, что в мезозое синапсидами так и не были заселены океаны. Причина этого могла крыться также именно в способе размножения.

Как уже сказано, предки ехидн, видимо, не могли закреплять потомство на теле, оставаясь полуводными животными. Но что делать, если детеныши крепятся к телу уже весьма основательно? Такие проблемы встают перед сегодняшними сумчатыми — из всего их многообразия так и не выделились специфически водные виды. Крайне робкое исключение из правила — водный опоссум, сумка которого может герметично закрываться, а детеныши — одни из самых быстрорастущих среди всех сумчатых. И исключение весьма условное: степень специализации к водной среде, достигнутая не только китами, сиренами и ластоногими, но, видимо, даже менее специализированными гиппопотамами, остается для сумчатых на сегодня чем-то из области фантастики. Утконос имеет счастливую возможность избежать проблем, с которыми сталкиваются сумчатые, — яйца можно оставить на берегу (хотя самка и проводит с ними много времени), но и утконос не может переселиться в океан, так как, во- первых, должен делать кладку именно на земле, во-вторых, не может оставить ее без присмотра и вынужден долгое время проводить рядом с ней.

Это лишь моя фантазия, но можно представить, что, в частности, именно полуводный образ жизни мог стимулировать каких-то древних плацентарных к тому, чтобы окончательно отказаться от сумчатости и перейти к вынашиванию детенышей в утробе (показательно, что у утконоса сумка тоже отсутствует). Жизнь вблизи водоемов, возможно, помогла им «познакомиться» и с первыми (во всяком случае, первыми начавшими свое победное шествие по планете) покрытосеменными растениями. Конечно, после этого эпохального события плацентарные еще долго оставались насекомоядными. Вносить разнообразие в свою диету они начнут только в самом конце мезозоя, а скорее даже уже в кайнозое[70]. На это указывает постепенное исчезновение генов, ответственных за выработку ферментов, расщепляющих хитин насекомых. Я бы все же остановился именно на границе мезозоя и кайнозоя как на важнейшем рубеже начала смены диет: все-таки, скорее всего, генетические изменения шли за изменениями в поведении и образе жизни, а не наоборот. И тем не менее то, что плацентарные еще миллионы лет после знакомства с цветковыми растениями предпочитали уплетать всякое членистоногое, не значит, что знакомство с цветковыми на плацентарных никак не сказалось.

Цветковые — это не только вкусные плоды и листья, это еще и масса насекомых, поедающих эти листья и опыляющих эти растения, то есть это в любом случае новая еда! И да, помимо плацентарных появлением цветковых воспользовались и многие другие млекопитающие. Именно на конец мелового периода, на время после широкого распространения цветковых растений, приходятся, согласно данным за 2011 год, два пика видообразования млекопитающих[71]. Именно териевые млекопитающие (и в их числе плацентарные) в это время дифференцируют особенно активно…

И все-таки, увы, причины, подтолкнувшие будущих плацентарных стать плацентарными, неизвестны. Их могло быть множество, первые плацентарные могли появиться не на берегах речушек и озер, а наоборот — в засушливых районах, или на высокогорьях, или в приполярных широтах, в общем, любые достаточно суровые условия жизни могли стимулировать развитие плацентарности. Если бы действительно первые плацентарные селились по берегам пресных водоемов вообще и озер в частности, их останки находили бы в несметном количестве: донные отложения — идеальное место для сохранения трупиков, скелетиков и косточек. Даже учитывая то, что речь идет о существах мышиного размера, а не величиной с автомобиль, находок должно быть очень много. Мне совершенно неизвестно, какой именно образ жизни реконструируется для древнейших известных на сегодня плацентарных — юрамай (Juramaia sinensis). Так что о происхождении плацентарных пусть говорят специалисты, пока нам интереснее сложности, с которыми столкнулись наши предки в освоении океанов.

Современных сумчатых не назовешь мореплавателями, это уже понятно. Но чтобы представить масштаб, добавлю еще кое-что. Даже вроде бы не приспособленные к жизни в море плацентарные без особых осложнений пересекали океаны. В некоторые периоды в кайнозое «морское сообщение» через Атлантический океан было едва ли не активнее, чем после изобретения судоходства. Видимо, именно морским путем — на древесных естественных плотах (стволах поваленных деревьев) — добрались до Южной Америки грызуны[72], тем же способом переправились в Новый Свет обезьяны[73]. Причем, как сейчас предполагают, в Америку независимо переселились две группы приматов[74]. Разумеется, заселить континент им помогли обстоятельства: направление и скорость течений, сильные ливни или цунами, уносившие деревья от Африканского побережья к берегам Южной Америки. Но дело не только в конкретных, удачных для плацентарных колонизаторов обстоятельствах. Информации о том, что где бы то ни было и когда бы то ни было подобные экстремальные морские путешествия предпринимались сумчатыми, у нас нет. Водная преграда оказывалась для них каждый раз почти непреодолимой.

Особенно показателен пример австралийской фауны. Плацентарные — аборигены (конкретнее — грызуны) появились на этом материке по геологическим меркам сравнительно недавно — во времена наступления ледников. Сегодня на континенте обитает ряд эндемичных (больше нигде не встречающихся) мышевидных (кенгуровые мыши, бобровые крысы, кроликовые крысы и др. — всего около девяти родов). Пересечь океанские просторы им тоже помог случай, то есть, по-видимому, именно оледенение, аккумулировавшее воду в ледниках и вызывавшее понижение уровня океана, «сократившее» морской путь от одного материка (Евразийского) до другого (Австралийского). Однако изолированные на Австралийском материке и окрестных островах сумчатые так и не смогли распространиться за их пределы. Конечно, им мешали уже обосновавшиеся там плацентарные, легко выдавливающие сумчатых конкурентов. Двум видам кускусов удалось попасть на остров Сулавеси, но это было, видимо, пределом их скромных сумчатых возможностей[75]. И уж никакой плацентарной конкуренцией не объясняется то, что так и остались не заселенными млекопитающими соседние с Австралией острова, остатки Зеландского континента[76], — Новая Каледония и собственно новозеландский архипелаг. Это мои предположения, но, думаю, если Австралию изначально населяли бы не сумчатые, а плацентарные, они изобрели бы способы добраться до окрестных островов, тем более до целого материка (пока он еще не ушел окончательно под воду).

Казалось бы, овладение искусством «мореходства» на поваленных деревьях не требует ни серьезных затрат, ни перестройки организма. И все же плацентарные оказываются и здесь успешнее.

Прибывая на новое место, первые морские переселенцы имеют довольно скромные перспективы обзавестись здесь половым партнером. Но есть несколько способов, заметно упрощавших поиск. Во-первых, неплохо быть стадным животным — вы как упали в воду небольшим коллективом, так можете и добраться до новых мест (если повезет). Млекопитающие, однако — это не те существа, которые десятками выползают греться на одном поленце. Жизнь в коллективе требует от них развития социальных навыков и, стало быть, большого, сложного мозга. У приматов, за исключением наиболее близких к человеку, развитие неокортекса (новой коры головного мозга) сильно коррелирует с численностью их семейных групп. У сумчатых же с мозгами все не так хорошо. Но не слишком большая мозговитость не главная проблема.

Во-вторых, есть еще один, и более надежный, способ обрести полового партнера на новом месте — надежный по крайней мере для самок. Будущих мужей они могли привозить в самих себе: им достаточно было быть уже беременными. Беременность у плацентарных длится дольше, а потому и шанс получить на новом месте полноценного полового партнера был заметно выше. «Сумчатая» беременность стремительна, детеныш рождается неразвитым и дальше перебирается в сумку — пережить дальнее, скудное пищей и небезопасное морское путешествие им было сложнее. Возможно, способность к морским странствиям была одной из особенностей (наряду с множеством других), позволивших именно плацентарным широко расселиться в кайнозое и почти всюду вытеснить своих обремененных сумками родичей.

Еще один фактор, обеспечивший доминирование в кайнозое именно нам, плацентарным, а не братьям нашим сумчатым, — плохая выживаемость потомства при его вынашивании на теле, если это вынашивание происходит в холодном климате. Сегодня из сумчатых только опоссумы распространены в умеренных широтах (и выдерживают там конкуренцию с плацентарными). И то они распространены в Северной Америке из-за вытянутости этого материка по долготе и островного характера его северной части, климатические зоны там не столь сильно выражены, как в вытянутой по широте Евразии. К тому же ареал распространения опоссумов не поднимается до тех широт, на которых распространены по-настоящему «морозоустойчивые» плацентарные (речь даже не идет о зонах тундры и лесотундры). Это еще раз говорит, что умеренный климат мог способствовать плацентаризации млекопитающих.

Сумчатые плохо ладят с водой, но помимо сумчатых ни древним мезозойским млекопитающим, ни даже синапсидным предкам млекопитающих не удалось освоить жизнь в море. Причем, повторяю, современные плацентарные вполне успешно с этой задачей справились, и сделали это неоднократно совершенно разные группы плацентарных. На протяжении мезозоя и палеозоя, как уже было сказано, никаких представителей синапсид на морских просторах не видно — господствуют там совершенно другие животные, причем морская амниотная фауна мезозоя весьма разнообразна. В разные периоды появляются морские черепахи (третья волна этих переселенцев прекрасно сохранилась до наших дней), морские крокодиломорфы, наконец, родичи современных варанов — мозазавры. Наиболее известные жители морей мезозоя — плиозавры и ихтиозавры. Моря мезозоя — царство диапсид. Хотя число височных окон у морских ящеров, как правило, уже меньше, чем у «правильных» диапсид, но это результат именно уменьшения количества. Самое интересное, что в массе своей эти животные никакого отношения к динозаврам и вообще архозаврам, заправлявшим на суше (за исключением морских крокодилов, но они оставались явным меньшинством), не имеют.

В этом диапсидном царстве есть одно крупное, уже названное мной исключение — черепахи, представители группы анапсид, но и они отличаются вполне рептильным строением и, скорее всего, происходят от диапсидных предков.

Перешедшие к жизни в воде «завры» мезозоя в большинстве своем были даже более похожи на млекопитающих, чем сами мезозойские млекопитающие. Плиозавры и вообще плезиозавры, скорее всего, были существами живородящими[77], а ихтиозавры живородящими были несомненно[78]. Более того, скорее всего, некоторые из них перешли к живорождению еще до того, как отправились осваивать просторы океанов. Это видно из расположения детеныша в туловище беременной ихтиозаврессы, конкретнее — у экземпляра раннетриасового чаохузавра (Chaohusaurus) (мезозой — время, когда одно название удивительнее другого). Так вот, у покойной ихтиозаврессы детеныш рождался головой вперед, что для водного амниота невыгодно: пока детеныш родится, он может задохнуться, для него выгоднее движение хвостом вперед (не знаю, какой стороной выходят на свет новорожденные морские змеи, но не думаю, чтобы они были исключением). Такое положение маленького ихтиозаврика во время рождения может значить то, что живородящими предки ихтиозавров стали, еще когда обитали на суше, и только после этого они переселяются в океан. Можно считать установленным, что у многих морских ящеров был достаточно активный метаболизм, позволявший им поддерживать высокую температуру и даже обитать в весьма прохладных морях[79].

Сказанное не означает, что все морские ящеры всегда были «с подогревом». По устоявшейся сейчас теории (которая все-таки существенно отличается от того, о чем я буду размышлять), основной причиной того, что морские завры так разгорячились, была их стремительность и склонность к дальним заплывам. Поэтому их внутреннее потепление разовьется, только когда они освоят морские просторы, то есть все-таки не сразу, и тепленькими сделаются только сравнительно продвинутые ихтиозавры (вероятно, здесь первыми были неоихтиозавры) и столь же продвинутые завроптеригии в лице лезиозавров. Тем не менее морские ящеры были теплокровны.

Тенденция к приобретению живорождения до переселения в океан сохраняется очень долго. Опять же переход к живорождению происходил неоднократно и в самых разных группах животных, но у вторичноводных позвоночных он не кажется случайным.

Уже первые вторичноводные амниоты, вернувшиеся к жизни в морях еще в палеозое, в начале пермского периода, — мезозавры (Mesosaurus) — также были живородящими[80]. Уточню, что мезозавры были, скорее всего, полуводными животными и селились по берегам моря, а не полностью переселились в море, как предполагалось ранее[81]. При этом, если маленькие и юные мезозаврики предпочитали резвиться в воде (или на воде), то мезозавры солидного возраста больше времени проводили уже на побережье.

Мезозавры были приспособлены к очень специфичным условиям моря, располагавшегося приблизительно между современными Южной Америкой и Африкой. Этот древний водоем исчез задолго до появления Атлантического океана и никак с ним не связан. В водах, осваиваемых мезозаврами, была очень высока соленость, к тому же в начале перми существовали ледники, и вода из них поступала в моря, видимо, это был водоем довольно холодный. В море, вероятно, почти отсутствовали другие позвоночные, что и позволило мезозаврам активно использовать морские ресурсы. Нигде, кроме прибрежий своего моря, мезозавры существовать не могли.

Еще один пример полуводного живорождения (не морской, правда, а пресноводной направленности) — триасовые танистрофеиды (Tanystropheidae), минимум один из которых — дейноцефалозавр (Dinocephalosaurus orientalis), несомненно, был склонен к живорождению[82] (но, скорее всего, живорождение было свойственно всем или по крайней мере многим танистрофеидам). И да, у тех же танистрофеид мог быть уже очень развитый метаболизм, возможно, они уже даже научились полноценно отапливаться, то есть стали теплокровными. Я говорил выше, что для поддержания выпрямленных конечностей необходимо постоянное мускульное напряжение и, следовательно, хороший метаболизм, который позволял бы это напряжение поддерживать. Так вот конечности — не единственное, для поддержания чего такой метаболизм очень пригодился бы. Выдающиеся шеи танистрофеид (а они порой неоднократно превышали длину тела) также требовали постоянного усилия для их перемещения, по меньшей мере для перемещения по суше, а танистрофеиды, как я только что сказал, порвали связь с землей окончательно и полностью, но не до конца. Длиннейшие шеи танистрофеид сочетались с конечностями, пристроенными примитивнейшим образом по бокам от туловища. Бег рептилий — это вообще «бег с отжиманиями», а у танистрофеид это были еще и отжимания с дополнительным грузом, расположенным на большом расстоянии от ходовой части. Кроме того, на конце шеи, на приличном расстоянии от туловища, располагалась голова и, стало быть, головной мозг, и туда надо было докачать кровь, то есть требовалось достаточно мощное сердце и достаточно совершенная система кровоснабжения. Все это говорит в пользу неплохого обмена веществ (про сердце и кровоснабжение я еще скажу, когда речь зайдет о динозаврах).

Сегодня из всех существ с рептильным строением действительно длинной шеей, кажется, обладают только змеиношейные черепахи (Chelidae), которые, да, также живут именно в воде или ведут полуводный образ жизни. Гигантская змеиношейная черепаха (Chelodina expansa) проводит, например, какое-то время на суше, так как обитает в пересыхающих во время сухого сезона ручьях, но в целом предпочитает именно воду. К тому же все-таки змеиношейные черепахи намного меньше танистрофеид — та же гигантская змеиношейная черепаха в длину не больше 85 сантиметров (включая и ее значительную шею), а это значит, что и голова ее не так уж удалена от туловища, и шею таскать по суше не так сложно. Еще один вариант шеи высокой протяженности — вараны, точнее гигантские австралийские вараны (Varanus giganteus), но их шея не идет ни в какое сравнение с шеями змеиношейных черепах, тем более танистрофеид, да и обмен веществ у варанов довольно мощный, возможно, за счет специфической работы легких (хотя достоверно это доказано только для одного вида варанов[83]), так что это опять же подтверждает: только существо с отменным метаболизмом может позволить себе таскать такой впечатляющий девайс.

Самыми внушительными шеями среди всех танистрофеид обладали собственно танистрофеи (Tanystropheus conspicuus), достигавшие в длину 5 метров, теоретически шея танистрофея могла вместе с головой весить столько же, сколько и все остальное тело. Тем не менее предполагается, что детеныши танистрофеев были вполне наземны*. Мы знаем, что диета юных танистрофеев отличалась от кулинарных предпочтений взрослых особей (об этом говорит изменение структуры их зубов), это давно натолкнуло исследователей на мысль об их раздельной жизни (если вы читали в детстве замечательную книгу Ирины Яковлевой «След динозавра», то помните, что в ней говорилось именно об этой теории). Танистрофейчики-малыши бродили по прибрежьям и собирали насекомых, а по мере роста переселялись в водоемы. То есть перед нами обратный пример того, что происходило с мезозаврами, у которых именно детвора, видимо, была водолюбива.

Правило раздельного жительства, кстати, говорит, что ни мезозавры, ни танистрофеи не были заботливыми родителями, а обитание в разных средах избавляло от конкуренции взрослых и юных особей. Однако относительно танистрофеев все-таки у меня есть некоторые сомнения. Вызывает сомнение то, что взрослый танистрофей, преимущественно состоящий из шеи, выбирался на сушу, чтобы произвести на свет следующее поколение. Это был бы подвиг побольше того, который совершают современные морские черепахи, хотя мезозойские морские черепахи, чей вес превышал тонну, как-то с делом размножения на суше справлялись. Это как раз хороший аргумент в пользу перехода танистрофеид в массе к живорождению. Однако не припомню, чтобы сегодня какой-нибудь амниот, появившись на свет в водной стихии, устремлялся бы вслед за тем на сушу, чтобы, прожив там какое-то время, отправиться обратно, — этакий четвероногий лосось многоразового действия и пресноводносухопутного размаха. В общем, полагаю, что «слухи о сухопутности» юных танистрофейчиков несколько преувеличены. Это не значит, что по мере взросления у них не происходила смена диеты, но для этого им совсем не надо было выбираться на берег — достаточно было жить в несколько иной среде, чем взрослые танистрофеи: в затапливаемых лесах, например, напоминающих сегодняшнюю амазонскую сельву. Конечно, если таковые вообще существовали в триасе — в перми затапливаемые равнины, несомненно, были, а вот насчет триаса у меня нет сведений, как вы помните, в начале триаса с влажностью все-таки было не очень. Тем не менее жизнь в затапливаемых лесах может быть и дополнительным объяснением смены мест обитания по мере роста: матерому взрослому танистрофею, возможно, становилось сложно маневрировать между стволами всяческих деревьев, и он «предпочитал» держаться от них подальше — на открытой воде. Все это, впрочем, только абстрактные рассуждения: на глубокие познания в области танистрофееведения я не претендую.

Вариант эволюции четвероногого «лосося наоборот», который мы, возможно, видим, изучая мезозавров, еще интереснее. Я не припомню живущих сегодня амниот, которые бы первую половину жизни проводили по большей части в воде, а вторую — предпочитали оставаться на суше. Что-то близкое обратному можно вспомнить: морские игуаны, обитающие на Галапагосских островах. Пока они еще юны и невелики, собирают водоросли, выброшенные на побережье или обнажающиеся во время отлива, и особо не суются в холодные воды. Только когда становятся достаточно толстенькими, чтобы долго не остывать в омывающих острова холодных течениях, они окончательно переходят на добывание водорослей в морях. В данном случае же прямо противоположная ситуация. Причем, учитывая экстраординарный уровень солености холодных вод, вроде бы именно крупным особям и должно было в этих водах житься лучше: и сохранять тепло легче, и масса больше — проще погружаться. Все это наводит меня на очень странную, но все же не такую эксцентричную, как гипотеза о летягах-стегозаврах (думаю, однако, этот рекорд уже не побить), мысль. Возможно, воды моря были четко дифференцированы и почти не смешивались: холодные воды распространялись у дна, а верхний слой был сравнительно теплым, кроме того, присутствие ледников воздействовало и на атмосферу — приносило холодные ветры. Теплые соленые поверхностные воды были единственным пространством, где молодые некрупные мезозавры могли достаточно комфортно себя чувствовать. Лишь когда становились крупными и упитанными, они могли выбираться на берег или опускаться в холодные глубины (впрочем, это мысль в порядке высокохудожественного околонаучного бреда).

Итак, мезозавры и танистрофеиды — крайне интересные персонажи, но вернусь к рассуждению о морских ящерах мезозоя в целом. Если вы не поняли, насколько современные данные противоречат тому, что предполагалось ранее, то напомню вам, как проблема игнорирования морской стихии млекопитающими мезозоя (и заодно динозаврами) решалась в уже ставшей классической книге Еськова «История Земли и жизни на ней». Решалась она крайне просто: млекопитающие и динозавры были слишком горячи для жизни в теплых мезозойских морях. И эта мысль казалась абсолютно логичной. Теплое, хорошо прогретое море мезозоя с довольно стабильной (в сравнении с сушей) температурой позволяет не слишком заботиться о поддержании высоких температурных режимов. В столь хорошо прогретых морях при меньших затратах «калорий» на поддержание активности подогреваемые снаружи — экзотермные — животные оказывались ничуть не менее активны, чем обогреваемые изнутри — эндотермные. Как говорит реклама, «зачем платить больше». Млекопитающие и динозавры, которые готовы были платить, проигрывали при освоении морей своим экономным рептильным конкурентам.

И сегодня горяченькие хищники (что млекопитающие, что птицы) чувствуют себя отлично именно в холодных морях бореальных широт и почти не присутствуют на экваторе и в тропиках. Исследование, проведенное Джоном Грейди и коллегами, недвусмысленно указывает, что млекопитающим и птицам лучше рыбачить там, где похолоднее[84]. Разнообразие хищных теплокровных неуклонно растет по мере того, как мы движемся от экватора к полюсам. Именно здесь теплокровные получают наибольшее преимущество: ведь добыча здесь медленна и нерасторопна (можно сказать, отморожена), а они-то теплы, шустры и легко справляются с погоней (и наоборот — легко ускользнут от любого неторопливого холоднокровного преследователя).

Есть, правда, очень яркие, но немногочисленные исключения. Это галапагосские пингвины (Spheniscus mendiculus) почти у экватора, дельфины, живущие вообще везде, куда только можно доплыть, кашалоты и, наконец, гавайские тюлени-монахи (Monachus schauinslandi). Первый случай объясняется тем, что до Галапагосских островов добирается антарктическое холодное течение, так что пингвины хоть и живут почти у экватора, но находятся в комфортной для них прохладе. Кашалоты добывают пропитание на очень больших глубинах. Сегодня дно океана устилает психромосфера — зона крайне холодных и плотных вод, образующихся в результате таяния ледников Арктики и Антарктики. На глубине не только очень темно, но и очень- очень холодно. Гавайские тюлени-монахи, хоть и живут вдали от холодных вод и глубоко не ныряют, а формально считаются охотниками, скорее пробавляются собирательством — едят неторопливых придонных жителей. Ну и наконец, главное исключение — дельфины, которые побеждают всех за счет своей исключительной мозговитости. Из всего сказанного Грейди с коллегами делает печальный вывод: если вы морское плотоядное и не дельфин, то жить в теплых водах вам будет, скорее всего, не очень комфортно, значит, глобальное потепление должно сказаться на морских млекопитающих и птицах самым печальным образом. Исследование мезозойской морской вторичноводной фауны, однако, показывает, что не все так апокалиптично — тепленькие заврики нормально плавают и не спешат проигрывать конкуренцию всякой бессловесной рыбе.

Традиционно сделаю отступление. Как ни странно, и вполне хладнокровные крупные морские хищники предпочитают держаться не в богатых видами сообществах у экватора, а в более умеренных широтах[85]. Не совсем понятно, с чем именно это связано. Возможно, хотя крупные хищники и не являются теплокровными, большой размер позволяет им все-таки нагреваться во время погони и просто за счет размеров дольше удерживать температуру и высокую активность, что дает им некоторое преимущество перед мелкой и не такой активной в холодных водах добычей. Но это просто допущение — может быть, причина в чем-то еще. Как бы то ни было, хотя крупные хищники с пониженным температурным режимом не столь уж обильны у экватора, своих теплых коллег они все равно теснят в воды еще более холодные.

Как так сложилось, что мезозойские морские рептилоиды стали столь удивительно похожими на современных плацентарных? Прежде всего, живорождение сильно упрощает переход к жизни в воде: для продолжения рода живородящему организму не требуется возвращаться на берег и подвергать себя и свое потомство опасности, неуклюже карабкаясь по камням и роясь в песочке. И сегодня значительная часть морских змей живородящая, а тенденция к живорождению есть и у сухопутных аспидов — именно в их группу входят морские змеи.

Это живорождение, а дальше морским рептилиям пришлось ускоряться, чтобы успешно охотиться, а это интенсифицировало метаболизм, а его интенсификация уже сама по себе вела к лучшему обогреву. Такова основная теория того, как водные ящеры доходили до такой жизни. Но мне все-таки хочется еще немного пофантазировать вокруг этой темы.

Хотя переход к живорождению совершался неоднократно и разными организмами без каких-то заметных последствий для их температурного режима, одна из теорий происхождения теплокровности связывает его с интенсификацией обмена веществ в период размножения (это, правда, касается обретения теплокровности наземными позвоночными). Не скажу, что это единственная и основная причина, есть масса вариантов, более того, поскольку к теплокровности пришли самые разные организмы, в том числе некоторое время одна рыба — опах обыкновенный (Lampris guttatus)[86]. Раньше же всех наземных организмов эндотермию освоили, видимо, стрекозы (Meganisoptera), вернее, гигантские представители этого отряда, да и живущие сегодня насекомые, хотя теплокровных среди них нет, имеют довольно сложные системы терморегуляции, например, некоторые крупные насекомые разогреваются перед полетом, используя для этого летательные мышцы[87]. Но и этого мало — к самостоятельной выработке тепла перешли даже некоторые растения[88], у которых, разумеется, никакой мускулатуры нет и быть не может. В каждом отдельном случае, видимо, действовали различные факторы, и «траектория» перехода к теплокровности (вообще самоотапливаемости) была у разных организмов различной[89]. Одна из основных теорий, связывающих переход к теплокровности с усилением аэробных способностей организма (упрощенно — со способностью активно использовать кислород в обмене веществ), объясняет, что менялось в организме, когда он приближался к теплокровности, но не объясняет, почему происходят эти изменения.

Итак, мезозойские вторичноводные — это, кажется, тот самый случай, когда версия о сложностях размножения и интенсификации заботы о потомстве может быть отчасти оправдана. Действительно, на размножении как-то неприлично экономить. В первую очередь, конечно, приходится вкладываться в процесс матерям, в чьих организмах вызревают яйца или крупные яйцеклетки. Но и не только это само по себе затратно. Матери необходимо обеспечить защиту растущего в ее организме детеныша, в том числе от собственного иммунитета, но, ослабляя собственный иммунитет, она рискует уже сама получить заболевание и погибнуть, не оставив потомков. Животным иногда приходится жертвовать иммунитетом ради выживания — так, тундровые куропатки на Шпицбергене в зимнее время тратят на борьбу с инфекцией меньше энергии, чем весной, что позволяет невостребованную энергию использовать на обогрев тела[90], а это в Арктике задача первостепенная. Риск иногда бывает оправдан, однако надежнее все-таки как-то компенсировать ослабление иммунитета, если это возможно. В том числе высокая температура организмов млекопитающих способствует тому, что они становятся весьма устойчивыми к грибковым заболеваниям[91]. Так что общее снижение иммунитета на первых порах при переходе к живорождению могло в некоторых случаях компенсироваться повышением температуры организма.

Кроме того, вторичноводным позвоночным выгодно не просто рождать потомков, не возвращаясь на сушу, а рождать крупных потомков. Всем переселяющимся в моря и привычным к дыханию атмосферным воздухом существам приходилось как-то компенсировать свою отрицательную плавучесть, и происходило это за счет утяжеления костей — увеличения их массы и размера. Соответственно, более крупный потомок с более тяжелыми костями и чувствовал себя в воде лучше — не болтался как пробка у поверхности, а мог полноценно плавать. Показательно, что черепахи, пожалуй, самые успешные сегодня в освоении морей существа с рептильным строением, наиболее радикально решили проблему с отрицательной плавучестью: благодаря тяжелому панцирю она отсутствует как таковая (об этом чуть позже). Черепахи даже могут позволить себе производить мелких потомков: с такими обильными окостенениями те все равно будут неплохо плавать. А вот не столь панцирным морским рептилиям было выгоднее производить потомков крупных, а это значит удлинять период внутриутробного развития и как-то оптимизировать этот процесс, включая сюда и обогрев потомства (вместе с собой).

Справедливости ради нужно сказать, производство мужских половых клеток тоже может обходиться недешево. Хотя для хорошего сперматогенеза млекопитающим требуется прохлада — именно поэтому у самцов хомо сапиенсов семенники самым некультурным и неудобным образом болтаются между ног, в состоянии естественного проветривания. Но ресурсы на производство половых клеток уходят- таки, прибавьте к этому усилия по поиску самки, если за нее требуется отправиться в небольшое путешествие, и «разборки с пацанами» за сердце и половые органы избранницы — и налицо все признаки того, что вам стоит метаболизм как-то ускорить.

Самцы бабочек вида Helicoverpa zea разогреваются с разной интенсивностью в зависимости от того, есть ли где-то в окрестностях самки. Если их нет, то самец сидит относительно смирно и не спешит горячиться, а вот если дать ему понюхать феромоны самки, его температура немедленно поднимется[92].

Современные гигантские тегу (Salvator merianae)[93] в период половой активности, то есть в сезон размножения (сентябрь — декабрь), прямо-таки раскаляются: температура их тел бывает на 5–10 градусов выше температуры окружающей среды[94]. Напомню, в Южном полушарии это месяцы соответственно весенний и летний, то есть вроде и так не холодно, но у товарищей именно в это время «отопительный сезон». Кстати, гигантский тегу обладает и еще одной особенностью, свойственной скорее млекопитающим и птицам, чем всяким ящеркам, — фазой быстрого сна[95]. Кроме тегу такой особенностью, насколько понимаю, отличается всего еще одна ящерица — австралийская бородатая агама (Pogona barbata). Агама ни в сезонной, ни тем более в постоянной теплокровности пока не замечена, а вот насчет тегу было бы интересно понять — присутствует ли у них фаза быстрого сна постоянно или появляется только в период теплокровности или, если она присутствует все время, отличается ли фаза быстрого сна в те периоды, когда тегу полагаются на температуру окружающей среды, от тех, когда они начинают «горячиться»?

Северные морские котики (Callorthinus ursinus), пока спят в воде, обходятся почти без фазы быстрого сна, и это может продолжаться очень долгое время (собственно, пока котик не выберется на берег), и при этом они прекрасно себя чувствуют. Но стоит им разместиться на каком-нибудь умеренно каменистом пляже, и все возвращается на круги своя — то есть и фаза быстрого сна оказывается на месте[96]. Как считают специалисты, это говорит о том, что основная функция быстрого сна — не дать мозгу (организму) сильно охладиться. Вода хоть и отличается прекрасной теплопроводностью, но ее температура все-таки, как правило, не опускается ниже нуля градусов, если это не очень соленая вода, а вот воздух в окрестностях Берингова пролива, на побережьях Аляски или Камчатки бывает-таки довольно холодным, так что да, в этом есть резон. Если действительно окажется, что у тегу наличие быстрого, парадоксального сна как-то связано с периодом интенсивного обогрева, это может дать интересные данные для история обретения внутреннего отопления.

Сегодня самый продолжительный быстрый сон среди всех млекопитающих наблюдается у утконосов — у них он составляет где-то половину продолжительности всего сна. Поясню: утконос не рекордсмен по продолжительности сна в целом, есть любители вздремнуть и больше, но продолжительность быстрого сна у него, видимо, беспрецедентно велика. Это сочетается со сравнительно низким (для млекопитающих) уровнем метаболизма. Обычно температура тельца утконоса не превышает 32 °C. Как это можно интерпретировать, если вообще можно? Может быть, утконосы имеют столь рекордную продолжительность быстрого сна именно потому, что их метаболизм еще сравнительно медленный, соответственно, быстрее наступает охлаждение и требуется большая продолжительность парадоксального сна (может быть, все не так прямо связано — имеет значение разность температур мозга и организма, возможно, связь еще сложнее, но тем не менее). Возможно, с увеличением продолжительности быстрого сна увеличивается и продолжительность сна в целом, это, во-первых, уменьшает время для поисков пищи, а во- вторых, делает животное более уязвимым. Решением этих сложностей может быть дальнейшая интенсификация метаболизма и, соответственно, сокращение продолжительности быстрого сна. В таком случае для организма, вставшего на путь утепления, оказывается выгоднее пройти его до конца, чем останавливаться на полпути. Возможно, это одна из причин, по которой переходные сегодня — теплокровные, но не до конца — создания довольно редки (хотя сам по себе переход к гомойотермии все-таки занял у наших предков сотни миллионов лет).

Интересно было бы узнать о наличии или отсутствии фаз быстрого сна или их продолжительности у голых землекопов — единственных сегодня эусоциальных млекопитающих и единственных млекопитающих, окончательно утративших способность к поддержанию постоянной температуры. Никаких точных сведений на этот счет у меня, во всяком случае, нет, а они могли бы быть здесь весьма полезны. Впрочем, у мышей, которые в условиях снижения концентрации кислорода приобрели черты, близкие чертам голых землекопов (прежде всего под этим подразумевается заметное снижение активности метаболизма), изменения режимов сна, насколько я понимаю, обнаружено не было[97].

При этом быстрый сон все-таки отмечен у животных, не претендующих на стремительный метаболизм. Помимо агам это лекарственные каракатицы (Sepia officinalis)[98], и вообще, видимо, быстрый сон распространен у головоногих, но у них нервная система все же настолько отличается от нервной системы хордовых, что здесь прямые аналогии могут сослужить дурную службу.

Заканчивая это столь долгое отступление — хотя бы на этом примере видно, что палеонтология и эволюционная биология, кажущиеся столь абстрактными, далекими от нынешних проблем, на самом деле тесно связаны с современностью. Недосып и прочие расстройства сна — то, с чем сталкивается значительная часть современного человечества, — и понимание эволюционной природы сна важны для поддержания здоровья здесь и сейчас (за пафос извините). Любопытно было бы выявить, как продолжительность быстрого сна меняется у животных с возрастом — у человека в раннем возрасте, а тем более в младенчестве, быстрый сон гораздо продолжительнее, и лишь постепенно его продолжительность сокращается. Возможно, даже у детенышей тех животных, у которых мы сейчас не обнаруживаем фазы быстрого сна, она все-таки присутствует. Кстати, у человека продолжительность быстрого сна намного больше, чем у его ближайших родичей, быть может, это еще один детский неотенический признак, отличающий нас от прочих очень взрослых и очень волосатых приматов.

Итак, после внезапно продолжительного перерыва вернемся в моря. То, что первые перешедшие к жизни в воде вторичноводные амниоты уже были живородящими, само по себе могло подтолкнуть их к переселению в водоемы: конечности у них еще были все-таки примитивные, не способствовавшие скорости движения. Для того чтобы благополучно живородить на суше, надо или иметь отличный обмен веществ (как у плацентарных), достаточный для того, чтобы таскать лишнюю массу, или же быть достаточно мелким, чтобы, опять же, лишняя масса влияла на скорость не особо чувствительно, сохранялась возможность спрятаться в какую-нибудь щелку и было проще использовать солнце для обогрева организма. Попробуй обогрей крупнокалиберную тушку в несколько десятков кило, а вот миниатюрному созданию достаточно недолго понежиться в лучах солнца, и оно уже все прогрето и готово к «труду и обороне». Конечно, здоровяк дольше будет остывать, но охлаждающихся в его организме детенышей это уже не спасет. Жизнь же в воде делала передвижение с грузом потомства более легким, прекрасно позволяла спрятаться от невлаголюбивых хищников — и, наконец, это была стабильная среда, в которой температура колебалась не слишком сильно. Организм матери остывал медленнее, чем на суше, и, в общем, детенышам было хорошо. Дальше у меня есть еще две версии развития, по большей части это фантазии, и мне кажется, идея с увеличением тяжести потомка уже достаточно красива, но, возможно, в той или иной степени они обе в мезозое все-таки сработали.

Первая менее вероятная, но я ее тоже приведу, так как она отчасти объясняет историю мезозойской морской революции и немного совпадает с уже высказанной выше. Переселяющиеся в океаны экссухопутные не могли соперничать с поднаторевшими в умении плавать и нырять коренными жителями. Как минимум переселенцам, имеющим уже развитые легкие, надо было увеличить тяжесть, чтобы не болтаться как мячики у поверхности. Сегодня, в частности, для этого крокодилы набивают живот камнями — гастролитами, но чтобы создать отрицательную плавучесть, есть еще один, проверенный миллионами лет эволюции способ — нарастить кости потолще и поплотнее. Вот и у предков черепах, видимо, зачатки панциря начинают формироваться в период, когда они придерживаются водного обитания[99]. Придонные брюхоногие моллюски и брахиоподы с их прочными раковинами мало отличались от каких-то там камней. Я так думаю, они первоначально отправлялись в желудки к гостям с суши вначале «по ошибке» вместе с гастролитами, но постепенно гастролитоносцы вошли во вкус. Утолщение костей у переселенцев также идет по всем фронтам, в том числе, видимо, становились плотнее и крепче кости челюстей и зубы. И это открывало перспективу питаться тем, на что остальные не особо обращали внимания, — теми же донными панцирными организмами. С одной стороны, их не надо было преследовать, в чем первые переселенцы с суши (некоторые из них) были еще не слишком сильны, с другой — и разгрызать панцири до этого времени никто не мог. Вернее, не было существ, которые бы могли неспешно прогуливаться по дну, кроша местных панцероносцев. Переселенцы заняли относительно свободную нишу, недоступную другим.

В толще воды все обстояло сложнее, тем не менее и там проживали вполне панцирные аммониты, вкусные и хорошо защищенные от большинства других охотников.

Век дурофагов был недолог, хотя специалисты по питанию существами повышенной твердости присутствовали практически во всех группах триасовых морских рептилий: недавно питание твердыми, покрытыми панцирями организмами было доказано для раннего ихтиозавроморфа Cartorhynchus[100]. Так вот, несмотря на распространенность, эти линии довольно быстро пресекаются: слишком узкая специализация загоняла их в эволюционный тупик, понижение уровня моря дало преимущество специалистам широкого профиля — менее специализированным ящерам.

Но это произойдет потом, сперва же началась война: панцирные делали панцири все мощнее, а пришельцы наращивали челюсти, зубы и мышцы. Особо выдающейся зубастостью среди выходцев с суши отличались плакодонты (Placodontia), у которых зубы превратились просто в настоящие жернова для размалывания панцирных организмов. Не знаю, были ли среди плакодонтов теплокровные и были ли среди них живородящие, но вообще образование даже самых простых зубов удлиняет период развития эмбриона в яйце (об этом позднее), а это чревато множеством неприятностей. Живорождение, а точнее, все то же живорождение плюс производство крупного, долгорастущего потомка, как мне кажется, могло облегчать развитие таких специализированных, дробящих зубов, которые требовались для осуществления мезозойской морской революции. Размалывание панцирей и отрывание моллюсков от дна потребовали, как я только что сказал, и мощной мускулатуры, способной к длительной и упорной работе. Могучие мышцы и уже имеющееся живорождение сделали тенденцию к теплокровности, возможно, еще более сильной. У живности развиваются не только мышцы челюстей: недостаточно размолоть раковину, надо ее отодрать от дна, а это задача для всего организма. Постоянно работающие мышцы вырабатывают тепло и позволяют лучше обогревать находящееся в утробе потомство и, соответственно, лучше ему развиваться, потомство рождается также с мощными мышцами и может лучше пропахивать морское дно и уничтожать всяких там аммонитов, а заодно лучше отапливать свое потомство, и так далее.

Обладающие продвинутым метаболизмом и отчасти освоившие птичий способ дыхания капские вараны (Varanus exanthematicus), точнее взрослые особи этого вида, подозреваются в специализации по питанию моллюсками (у них мощная мускулатура черепа, кости и тупые зубы «давящего» типа, у детенышей же зубы острые, насекомоядные).

Так выходцы с континента поучаствовали в морской революции. Это одна версия, как уже сказано, не вполне реалистичная, но у меня есть и вторая, более реалистичная и интересная.

В этом случае все происходило отчасти наоборот. Есть морские организмы, которые хоть и недолго, но все-таки могут поддерживать температуру, ненамного, но все же превышающую температуру окружающих вод, — крайне популярные сегодня у посетителей японских ресторанов тунцы. Тунцы в массе своей также способны к «самообогреву», специальная система сосудов им в этом помогает, но главным образом тунец такой горячий именно потому, что он такой быстрый, как, видимо, и сельдевые акулы. Они мезотермны именно потому, что постоянно ведут скоростное преследование добычи, что и разогревает их тушки, а вот рыбы-фильтраторы (даже такой гигант, как китовая акула), которым особо торопиться некуда, остаются, насколько мне известно, холоднокровными. Термические способности тунцов и сельдевых акул впечатляют на фоне других рыб, но результат несопоставим даже с теми скромными температурами, которые могут поддерживать современные однопроходные. Так как морскими «заврами» быстро обретается частичная теплокровность, то это создает некоторую проблему — ту, что мы видим и сегодня. Вода все же отлично проводит тепло, поэтому теплокровные существа хорошо его в ней теряют, и чем они меньше, тем теплопотери идут интенсивнее. Перед переселившимися в океан и уже стоящими на пути к теплокровности персонажами, к тому же нацеленными на активную охоту, стояла задача стать по возможности более крупными и хорошо теплоизолированными, то есть остывать медленнее (что было полезно и для потомства, вынашиваемого в организме). В том числе и стремление к минимализации теплопотерь приводит к тому, что сегодня морские млекопитающие такие крупнячки (ни китообразных, ни сирен, ни моржей, ни тюленей не заподозришь в недостатке массы).

Морские млекопитающие (точнее, хищные морские млекопитающие), правда, как мы помним, жмутся поближе к полюсам, а в тропиках особо нечего страдать из-за охлаждения. Однако, как показывает пример кашалота, на больших глубинах у всего теплого есть преимущество перед всем холодным — попасть в зону холодных вод можно, и не особо удаляясь от экватора, достаточно спуститься на нужные глубины и быть там королем, если ты достаточно горяч, но за это придется расплачиваться. Как минимум некоторые ихтиозавры могли охотиться на больших глубинах — офтальмозавры (Ophthalmosauridae) обладали глазами впечатляющего размера, что прямо указывает на приспособленность к охоте в темноте (в том числе и на глубине).

Здесь, однако, надо сделать серьезные оговорки: в мезозое не существовало ни ледников, ни порождаемых ими придонных холодных течений, и вода на глубинах была все-таки намного теплее, чем сегодня. К тому же теплые мелкие моря, частично покрывавшие материки, были намного богаче глубин, и первым делом ящеры осваивают именно их, но здесь они довольно быстро разбирают все позиции главных хищников. Морские ящеры мезозоя сравнительно быстро набирают массу, это облегчает жизнь взрослым. Однако «тепловой вопрос» портит жизнь и детенышам моряков- первопроходцев: они тоже прекрасно теряют тепло. И так как они прекрасно теряли тепло, они не могли так хорошо охотиться, как взрослые особи, спускаться подальше от морской поверхности. В целом существование их не было простым. Если вернуться к тунцам, то они справляются с этой сложностью так же, как и все нормальные рыбы: больше икры, больше потомков, кто-то да выживет. Но ставшие живородящими «завры» мезозоя уже не могли изготовлять детенышей пачками. Плохо было в воде и с теплоизоляцией: это наземный организм может отрастить шерстку или пух, но внешние покровы делали бы завровую мелкоту менее обтекаемой (и сегодня морские млекопитающие охотно избавляются от избытка шерсти). Наконец, родителю в воде сложнее было обогревать детеныша своим телом. Отсюда есть простой и понятный путь: надо сделать так, чтобы детишки рождались тоже крупненькими, а это в свою очередь требует больших энергопотерь по обеспечению их развития в утробе и поддержания высокой температуры. Итак, постепенно морские завры пришли к «окончательной» теплокровности. Кстати, на мой любопытствующий взгляд непрофессионала, увеличение размеров китообразных также могло стимулироваться тенденцией к увеличению размеров их детенышей, примерно так же, как тенденция к увеличению размера детенышей стимулировала развитие гомойотермности (теплокровности) у мезозойских вторичноводных рептилий.

Усатые киты проделывают огромные путешествия в поисках мест идеальной кормежки (мест, богатых планктоном и крилем), чтобы участвовать в этом бесконечном беге за едой, китенок должен не отставать от взрослых, а для этого ему нужно стремительно стать таким же, как взрослые. Детеныши должны были расти очень-очень быстро. А для этого их надо было героически откармливать, что и делают самки кита, вырабатывающие молоко рекордной жирности и в рекордных количествах. Чем крупнее становилась мать, тем проще ей было производить молоко — на это она тратила гораздо меньше усилий. К тому же если детеныш уже рождался достаточно крупным, то ему проще было странствовать. Чтобы родить крупного детеныша, также полезно было стать крупнее. Некоторые дельфины, в том числе дельфины косатки, которые, несмотря на свой внушительный размер, все-таки остались значительно меньше своих сородичей-фильтраторов и кашалотов, тратят на воспитание потомства огромное количество времени и энергии. У них даже существует такое редкое в животном мире явление, как менопауза, и связанная с ней не менее редкая «институция» бабушек — самок, утративших способность к размножению, но продолжающих ухаживать за детенышами (выгодная стратегия, если для выращивания детенышей требуется много усилий). Конечно, долгое воспитание дельфинов связано с их грандиозными мозгами и выдающимися интеллектуальными способностями, к тому же они все-таки могут себе его позволить. Тем не менее, мне думается, это не бессмысленное сопоставление. Уточню, мы живем в криоэру. Сегодня течения, берущие начало у берегов Антарктиды, доходят, например, до Галапагосских островов. Такое «дальнобойное» действие холодных потоков обусловлено расположением материков, из которых Южная и Северная Америка, а также Африка вытянуты по оси юг — север. Соединенная Панамским перешейком Америка к тому же образует единый массив суши, простирающийся почти от полюса до полюса. В мезозое же материки располагались не поперек, а вдоль экватора, и, как я уже сказал, в этот период там было очень-очень жарко. Воды, повторяю, прогревались отменно, холодные течения не то что не удалялись от полюса, их в принципе практически не было. Меж тем Джон Хокингс с группой коллег установил, что именно благодаря сезонным таяниям ледников в океаны попадает значительное количество кремния, затем используемого диатомовым планктоном для создания своих панцирей[101]. Впрочем, и без минеральных поступлений от ледников для современных же усатых китов важнейшими местами кормежки являются, насколько я понимаю, апвеллинги — места, где холодные и богатые биогенами воды из глубин океана выходят к его поверхности[102]. Я повторяю, в данном вопросе я дилетант, но думаю, что отсутствие холодных течений если и не приводило к полному отсутствию апвеллингов в мезозое, то ограничивало их по большей части экваториальной зоной. Если бы какое-то животное в мезозое захотело превратиться в усатого кита (в существо, по массе и размерам с ним сопоставимое), то у него бы это не получилось — чтобы стать китом, надо уметь странствовать как кит, а в мезозое это просто не требовалось. Думаю, даже превращение в гигантского хищного базилозавра (Basilosaurus cetoides) в условиях мезозоя не могло быть вполне успешным, потому что и оно требовало специфических экологических условий, как и появление косаток, кашалотов и т. д.

Да, чуть не забыл: диета их все же была намного разнообразнее, чем одни только панцирные и глубоководные организмы, разумеется, они быстро учатся ловить самую разную добычу, но в массе остаются хищниками.

Не факт, что эволюция двигалась именно так. Скорее всего, я весьма упростил эволюционный маршрут, если вообще описал его хоть сколь бы то ни было правильно, и тем не менее морские ящеры в массе своей были неплохо отапливавшимися существами, несмотря на жизнь в теплых океанах.

Любопытно, что и на изменение температурного режима в океане в конце мезозоя морские рептилии, по крайней мере плезиозавры, реагируют точно так, как и должно реагировать теплокровное существо. Они не спешат вымирать или переселяться ближе к экватору, зато охотно увеличиваются в размерах: больше размер — меньше теплопотери, а кроме того, если есть такая возможность, сокращают излишний метраж шеи (опять же меньше площадь — меньше теплопотери)[103]. Здесь мы опять можем посмотреть на современных усатых китов и убедиться в том, что увеличение в размерах — вполне эффективная стратегия для теплокровного животного, много времени проводящего в холодной воде (хотя их гигантизм все-таки связан не только с этим, о чем я недавно писал). Если бы животное было холоднокровным, то никакое увеличение размеров при попадании в холодные воды не спасло бы его от верной гибели. А вот теплокровное существо здесь становится абсолютным королем. Однако в дальнейшем все-таки стратегия усиленного роста, видимо, и привела этих столь похожих на современных млекопитающих ящеров к вымиранию — крупные животные всегда гораздо уязвимее мелких, им требуется больше ресурсов, и когда в конце мелового периода началось массовое вымирание, морские гиганты оказались в наиболее уязвимом положении. Сочетание гигантизма и теплокровности делало потребность в пищевых ресурсах еще больше. Имеющие, видимо, намного менее интенсивный обмен веществ и в массе своей далеко не такие крупные морские черепахи, никогда даже не пытавшиеся приспособиться к жизни в холодных водах, мел-палеогеновое вымирание переживут благополучно. Конечно, и они понесут потери: доминировавшие на протяжении почти всего мелового периода морские черепахи протостеги (Protostegidae)[104] изменений не переживут (и опять же, они отличались исключительной крупнокалиберностью).

Но это будет в конце длительной эволюции морских мезозойских «завров», чему предшествовали миллионы лет успешной эволюции. Мы знаем, что в мезозое в атмосфере было много углекислого газа и в целом было теплее, чем сейчас, но это не значит, что тепло было все время. Как отметил Морган Шаллер, в конце триаса около 215 миллионов лет назад на короткое (по геологическим меркам) время уровень кислорода в атмосфере поднимается до почти современного нам. Видимо, имели место какие-то геологические причины: этот период совпадает со временем расселения динозавров[105]. Кстати, кажется, в это время динозавры еще и увеличиваются в размерах, но вопреки тому, что пишут отечественные СМИ, до титанических размеров юрского периода им еще далеко. Было бы интересно понять, как эти геологические изменения и, собственно, изменение уровня кислорода сказались на течениях, температурном режиме океанов, а те, в свою очередь, отразились на морских ящерах. И да, что касается размеров мезозойской живности, любопытно, как это кратковременное повышение уровня кислорода сказалось на животных вообще: на нединозавровых архозаврах, синапсидах, в конце концов, на насекомых.

Самые сухопутные существа

Эволюция мезозойских морских «завров» в массе вела их в сторону теплокровности… Но ведь конструкция наших предков изначально была практически идеальна для экспериментов по усовершенствованию теплообмена. Потомки кое-кого из «пеликозавров» эти эксперименты развили и усовершенствовали. Синапсиды (аж двумя группами) справились с более-менее хорошим обменом веществ еще в начале мезозоя, о чем я говорил выше. Они уже сделали то, с чем «заврам» только предстояло справиться, когда они отправлялись на поиски лучшей жизни в океан. Не стоит думать, что раз уровень теплокровности достигнут, то все — освоение новых уровней метаболизма шло трудно и с переменным успехом в разных группах. Исследование зубов маммалиформ и морганукодонов (Morganucodon) и кюнеотериев (Kuehneotheria) из конца триасового и начала юрского периода показывает, что у них метаболизм все еще на троечку: скорее ближе к какой-нибудь крупной ящерице, чем к современной мыши или опоссуму. Но вообще массовый переход наших предков на сторону тепла случился именно вскоре после появления этих животных, видимо, где-то в юрском периоде. Окончательно закрепившись в размере животных размером с землеройку и оглядевшись за пару десятков миллионов лет, наши пращуры внезапно обнаружили, что такой размер при слабо развитой «отопительной системе» и отсутствии настоящей гомойотермии плохо сочетается с привычным им ночным образом жизни, поэтому надо что- то решать. К счастью, в переходе к окончательной высокотемпературности для наших предков не было никакой сложности. Но, повторю, и первые эксперименты с отоплением, и первые заметные достижения в этой сфере наши предки устраивают и обретают раньше других животных.

Опять же, наши пращуры были гораздо сильнее привязаны к воде в силу большей влажности своих покровов и менее экономных почек. Среди предков млекопитающих, вернее среди наших двоюродных дедов, еще в период расцвета синапсид — в палеозое, в перми были те, которые вели полуводный образ жизни. Как полуводное существо реконструировал дейноцефалов титанофонеусов (типовой вид — Titanophoneus potens) отечественный палеонтолог и зоолог Орлов Ю. А.[106] Полуводными были, видимо, и некоторые представители горгонопсов. И тем не менее в океаны ринулись совсем другие персонажи. Речь не о том, что несчастным ящерам некуда было деться (хотя давление хищников вовсе не стоит сбрасывать со счета, как я говорил). Океаны, по крайней мере в раннем триасе, были весьма лакомым куском. Пермско-триасовое вымирание в первую очередь ударило именно по морям. Как всегда в подобных случаях, верхние ярусы пищевых цепочек (те, кто преимущественно ест) страдают особенно сильно, а нижние и средние уровни (те, кого преимущественно едят) страдают меньше и восстанавливаются относительно быстро. Выходцы с суши стали заселять моря активнее некуда: там было кого есть, места же едоков были вакантны. Это не отменяет сказанного о том, что панцирные организмы находились под особым прицелом: все-таки именно охота на них была бывшим сухопутным в первое время особенно по плечу.

В океаны переселяются различные обитатели пресных рек и озер, в том числе пресноводные костистые рыбы (наступление не столь успешно, как позднее в кайнозое, но оно идет). Даже некоторые земноводные и наиболее архаичные из лепидозавров, клювоголовые, предпринимают попытки освоить океаны. Но тем самым горячим завроптеригиям, о которых я говорил выше, они, разумеется, уверенно проигрывают, это еще раз к слову о том, что мы чего-то не понимаем, говоря о выгодах холоднокровности при обитании в теплых водах. Исключением из этого потока устремившихся в океаны существ остаются синапсиды, к тому времени доэволюционировавшие до терапсид, и архозавры. Странно, если учесть, что именно наши предки в начале триаса все еще остаются одними из наиболее распространенных наземных позвоночных. Ни одному тетраподу не удалось повторить того грандиозного успеха, который сопутствовал в раннем триасе листрозаврам (о чем я упоминал выше). Но дело даже не в листрозаврах как таковых. По подсчетам Памелы Робинсон (они отчасти устарели, но все-таки показательны), в начале триаса число родов звероподобных и завропсидных рептилий составляло соответственно 36 и 20. Преобладание, конечно, не столь значительное, как в поздней части пермского периода, когда, согласно Робинсон, число родов зверообразных доходило до 170, а завропсиды насчитывали всего 15 родов, но все же заметное. Даже в середине триаса еще сохраняется паритет: 23 рода наших условных родичей против 29 родов существ с рептильным строением. И ведь в наше время, в кайнозое, экологические ниши, которые в океанах заняли плацентарные млекопитающие, гораздо разнообразнее тех, которые первое время в мезозое занимали ящерообразные жители морей. Среди них, видимо, почти не было крупных растительноядных (таких как современные сирены — дюгони и ламантины). Робкое исключение — атоподентатус (Atopodentatus unicus), но он такой, кажется, один на весь мезозой.

Небольшое, но важное отступление, хотя нас и охватывает гордость, когда мы узнаем, что мы-то (млекопитающие) вон чо, а они-то («завры») вообще ничо. Дело не только в том, что мы такие продвинутые, разнообразные и во всех эконишах успешные. Все-таки высшие сосудистые растения осваивают моря только в конце мелового периода (первопроходцами стали европейские морские травы Thalassocharis). Что-то подобное флоэме (проводящей сосудистой ткани) у некоторых бурых водорослей также развивается или уже в кайнозое, или в самом конце мезозоя[107]. В общем, это не только мы так хороши, но и океаны в мезозое были еще не столь богаты растительной пищей. Но ведь не существовало тогда и вторичноводных фильтраторов, подобных современным усатым китам. Здесь число исключений больше: все-таки был один фильтратор среди непосредственно завроптеригий: плезиозавр мортунерия (Morturneria seymourensis). И конечно, фильтраторы встречались среди мезозойских амниот, неокончательно переселившихся в океан. Но очень специфические фильтраторы. Это были птерозавры, как минимум один из них — птерозавр птеродаустро (Pterodaustro guinazui). И его способ питания не подтолкнул его к переселению в море — он занимал скорее ту же нишу, что сегодня фламинго (с учетом разницы размеров и конструкции мезозойского летуна, конечно).

Летучие существа пониженной плавучести

Кстати, об освоении морей. Среди многочисленных мезозойских птерозавров не появилось, кажется, ни одного вида, который отказался бы от полета в пользу полуводного образа жизни (эдакого четвероногого мезозойского пингвина). У птерозавров могли быть те же проблемы с освоением океанов, что и у многих других архозавров, но для них могли быть существенны и другие сложности. Учитывая трофическую связь многих птерозавров с водоемами вообще и океанами в частности, о них стоит сказать отдельно. Среди них действительно были плавающие, возможно, даже ныряющие. Давным- давно, в мезозое, жила полуводная протоблоха Saurophthirus[108]. Жила она, скорее всего, на ком-то с очень кожистыми крыльями. Конечно, не обязательно это должен быть птерозавр, может быть, это был какой-то динозавр. Да, авторы, исследовавшие недоблоху, указывают, что она идеально приспособлена именно для того, чтобы удерживаться на кожистых крыльях, но такие крылья в мезозое встречались все-таки не только у птерозавров: попадались и перепончатокрылые динозавры. Возможно, вообще приспособление этих насекомых к пребыванию в воде не было связано с жизнью существ, на которых они паразитировали, а возникло в результате обретения очень специфического жизненного цикла (их личинки могли обитать в воде). Но все эти оговорки только ради напоминания: в действительности все может оказаться не так, как на самом деле. Скорее всего, это паразиты, жившие на птерозаврах, много времени проводивших в воде. Тем не менее птерозавр, отказавшийся от полета в пользу мореходства, нам не известен.

Кажется, летучие ящеры косвенно все-таки подтверждают, что моря мезозоя были весьма теплыми и то разнообразие, которого достигли мезозойские морские ящеры, никак не связано с температурой морей. Как мне подсказала в одной из дискуссий Лидия Каташук, в тропическом климате морскому пернатому гораздо выгоднее быть кем- то вроде фрегата — животным, способным к долгому парящему полету, а не к плаванию. Особенно показательно, что фрегаты, морские птицы, происходящие от вполне способных к плаванию предков (их родичами являются бакланы и пеликаны), в результате приспособления именно к жизни над морем — длительному парящему полету над океаном — способность к плаванию полностью утратили.

Дополнительную сложность птерозаврам доставило, видимо, то, что основной маршрут их эволюции шел в сторону увеличения размеров. Разумеется, и среди птерозавров были крошки, такие как выше упоминавшийся анурогнат (Anurognathus ammoni) — практически летучая мышь юрского периода (и по внешнему виду, и, видимо, по образу жизни). Но в целом они шли к увеличению размеров, а большие размеры для любого летающего позвоночного означают и облегчение скелета. В меловом периоде, когда птерозавры были представлены уже исключительно бодрыми здоровячками с размахом крыльев около 10 метров и более, переход к жизни в воде стал для них, видимо, в принципе невозможен.

Оговорюсь, все-таки и в конце мелового периода миниатюрные птерозавры встречаются, по крайней мере один такой науке известен[109]. Однако у меня все же есть сомнения, кто именно перед нами: взрослое существо или детеныш крупного аждархида (род меловых птерозавров). Конечно, надо постараться, чтобы перепутать взрослое животное и детеныша, но в палеонтологии всегда есть место неожиданностям. Вариант, что какой-нибудь «многоэтажный» птерозавр имел детеныша размером с кошку, не кажется мне невероятным, а совсем наоборот. И так как они должны были быть при такой разнице в размерах не слишком заботливы, то и выглядеть детеныш мог как практически уже «готовое к употреблению» (к полету, охоте и т. д.) взрослое животное. Наконец, даже если верно (а скорее всего, это так), что перед нами таки взрослый аждархид редкостно малых размеров, все же пока это выглядит как исключение, отклонение от основного направления эволюции позднемеловых птерозавров.

Крупному летуну требуется легкий скелет, при переходе же к жизни в воде, как я говорил, рассказывая о первых переселенцах с континента в океан, на первых порах необходимо нечто совершенно противоположное: требуется сделать скелет массивнее, чтобы за его счет уравновесить наполненные воздухом легкие.

Вообще, птерозавры оказались мало приспособлены к созданию наземных или водных форм, в отличие от птиц. Мы пока не знаем не только птерозавров, отказавшихся от полета и переселившихся в море, но и птерозавров, мирно бегавших по лесам мезозоя (если первых я назвал птеропингвинами, то этих, условно говоря, можно было бы звать птеростраусами). Конечно, были птерозавры — обитатели изолированных островов, предпочитавшие «пеший строй», подобно сегодняшним, эндемичным для островов птицам — я уже сказал выше о хацегоптериксе, — но это именно результат островной изоляции, к тому же, как я писал выше, не уверен, что способность к полету хацегоптериксы утратили окончательно.

Отчасти среди прочего неспособность птерозавров породить что-то водное или бегающее была связана со строением их опорнодвигательного аппарата. У птиц две конечности (крылья) используются для полета и две — для независимого передвижения на земле. Чтобы освоить жизнь в новой среде, они могут модернизировать одну пару конечностей, не меняя до поры до времени вторую. Вероятно, именно сохранение эволюционной «пластичности» задних конечностей, возможности эффективного использования их для передвижения по земле, воде, эффективного хватания (крепления на поверхности, манипуляций с предметами — об этом далее) сделало двукрылую «модель» птиц наиболее эффективной и единственной сохранившейся до нашего времени.

Птицы, детали конструкции

Повторю, у некоторых пернатых птичьих динозавров (извините за громоздкое определение) и задние конечности были покрыты удлиненными перьями, которые могли бы служить и для планирующего полета (вернее, для маневрирования, как сегодня птицы используют свой пучковидный хвост). Но четырехкрылая «модель» оказалась эволюционно тупиковой. Эволюционный проигрыш не значит, что изначально ставка на четыре крыла была бессмысленна. Во-первых, пока мускулатура, необходимая для машущего полета, у животного была еще не развита и оно было способно только к планирующему полету, дополнительные крылья были весьма кстати. Во-вторых, эволюция всегда работает с тем, что есть. И это «то, что есть» и подлежит оптимизации: пока у птиц и протоптиц не было на задних лапах противопоставленного пальца, пока отпечатки их лап не приобрели очертаний знака «пацифика», они испытывали явные сложности с тем, как располагаться на деревьях. А это требовало использования хвоста как балансира, что не вполне исключало, но осложняло его использование в качестве руля, для этого использовались оперенные маховыми перьями конечности. Но когда расположение пальцев поменялось, это сразу поменяло в птичьей конструкции приоритеты — большой хвост перестал быть нужен. Можно было отказаться от длинного хвоста, дополнительной пары задних крыльев и водрузить над тазом пучок из мощных перьев.

Описанная картина очень красива, но это картина эволюции ну очень сферической птицы ну очень в вакууме. Разумеется, попытки совместить веерный хвост современного типа и обычный исконный хвост, пригодный для балансирования, проводились. Такое уникальное сочетание было у джехолорнисов (Jeholornithiformes)[110], но джехолорнисы все-таки уникумы — в их время «мощные хвосты» были уже не в моде. Скорее всего, они использовались для демонстраций, может быть, для лазания по ветвям (как используют сегодня хвосты, например, приматы), хотя не знаю, насколько хвост джехолорниса мог быть гибким. И да, один палец на ногах у джехолорнисов если не противостоит, то уже заметно отстоит от остальных (что хорошо видно на ископаемых отпечатках). Но пример джехолорнисов — прекрасное напоминание: общая схема эволюции — именно общая, всегда есть хитроумные и интересные ответвления, связанные с конкретными условиями, в которых обитает конкретное животное.

Итак, по мере эволюции надобность в задних крыльях исчезала, тем более что они мешали при перемещении по земле (впрочем, особо сильно здесь, кажется, вредил большой хвост). Избавление от большого хвоста вообще универсальная тенденция всех летающих животных: с хвостами постепенно расстаются птерозавры, в меньшинстве сегодня и длиннохвостые летучие мыши. Полагаю, устранение длинного, тяжелого, умеренно оперенного девайса заднего прикрепления позволило птицам лучше взлетать с земли и, значит, проводить на ней больше времени, развивать пригодность задних конечностей к пешему режиму. Парадоксально, но лучшее приспособление к жизни на деревьях — противопоставление пальца — дало птицам возможность приспособиться в дальнейшем к тому, чтобы больше проводить времени на земле. Такое встречается в истории Земли, пусть и нечасто, зато каждый случай на удивление ярок. Плавательный пузырь современных рыб произошел от древнего примитивного легкого — приспособление к жизни в водах, бедных кислородом, в дальнейшем оказалось универсально полезным.

Твердый мощный хвост на самом деле мог быть полезен и для жизни на деревьях и использоваться не только как балансир, он мог быть своеобразной «дополнительной ногой», на которую животные опирались, карабкаясь по стволам деревьев. Сегодня приблизительно так используют свои хвосты дятлы. Они, само собой, по стволам не карабкаются, зато долго и упорно сидят на одном месте, подвергая древесину интенсивному перфорированию. То есть мощный хвост удобен в принципе для лазания. Он становится лишним для летающего птицеподобного существа, когда оно переходит к жизни на тонких веточках, а делает это, когда на этих веточках появляется много интересного, скорее всего, когда начинают распространяться первые цветковые или близкие к ним (по строению) растения. И да, для жизни на тонких ветвях они и сами становятся меньше, чтобы ветви их выдерживали. И вот тогда им и становятся нужны противопоставляющиеся пальцы и прочие «технические» решения, сделавшие птиц похожими на современных нам.

Возможно, однако, как всегда, не только новые пищевые ресурсы ждали мужественных исследователей, быть может, первыми освоили жизнь на тонких ветвях птенцы, спасающиеся там от массивных и не способных перемещаться по таким шатким и тонким конструкциям хищников. В таком случае переход к жизни на ветвях был связан с развитием неотении — сохранения детских черт.

Трудно быть птерозавром

Итак, современные веерохвостые птицы нашли замену задней паре рулевых крылоног, при этом никак эти самые конечности не задействуя: их веерообразный хвост, который также может служить для ловли воздушных потоков. Ничего подобного веерообразному хвосту не могли использовать ни одни конкуренты птиц (как бы они его «сконструировали» при отсутствии махового оперения). Но это еще не все сложности, которые ждали птерозавров, если бы они попробовали эволюционировать по птичьему пути.

Вернемся к конечностям: даже у микрорапторов задние и передние крылья совершенно независимы. Для оперенных созданий переход от четырехкрылости к двукрылости был сравнительно легок, в отличие от птерозавров с их перепонками. Сохранение независимых задних конечностей делало бипедальных пернатых очень мобильными и легко занимающими открывающиеся им ниши: уже в мезозое появляются птицы, совершенствующие задние конечности и отказывающиеся от полета. Причем на очень ранних стадиях. Выше я уже упомянул гипотезу, согласно которой археоптерикс был всего лишь некоторым аналогом современных островных нелетающих птиц вроде всем известного киви, пусть он и не зашел в отказе от полета столь далеко. А археоптерикс — очень ранняя птицеподобная форма. Для сравнения — хацегоптериксы появляются на очень поздних стадиях эволюции птерозавров.

У птерозавров же кожистая перепонка крыла крепилась и к задним конечностям — при полете использовались обе пары конечностей, кроме того, при ходьбе они опирались также на все четыре ноги. Освоение новой среды требовало модернизации всего опорнодвигательного аппарата, что и затрудняло эволюцию. Прежде всего, тормозилась эволюция задних конечностей. Для середины юрского периода это могло быть не столь существенно: нижний ярус лесов был, видимо, не столь богат, как верхний, многие озера покрывались растительными матами, на которых можно было удобно располагаться, выслеживая добычу. Однако ситуация со временем менялась.

Еще одна гипотеза: для жизни в море и по берегам водоемов немаловажным было то, что птицы были покрыты перьями и у них имелись в наличии именно маховые перья. Одно дело, когда после купания вода испаряется с внешних покровов, и совсем другое, если животное промочит огромную кожистую мембрану — это чревато сильным охлаждением и напрасными усилиями по обогреву тела. Хотя, как я уже говорил, птерозаврам были вовсе не чужды купания и, несомненно, их крылья хотя бы частично были оперены, это не значит, что это оперение сохраняло пригодность для полета после намокания и что теплопотерь при купании вовсе не было.

Возможно, схожие с проблемами птерозавров сложности мы видим у современных рукокрылых, также использующих при передвижении в воздухе и на земле все четыре конечности и также имеющих кожистые крылья. Для летучих мышей создание наземных или водных видов оказалось намного более затруднительным, чем для птиц. Кстати, сильное охлаждение при наличии перепонки возможно и без всякого взаимодействия с водой — рукокрылым так и не удалось, в отличие от птиц, заселить субарктические территории, да и в умеренных широтах они активны лишь в теплое время года. Впрочем, подводит их и то, что продолжительность дня в умеренных и субарктических широтах в теплое время года гораздо больше, а значит, в это время рукокрылым очень сложно избежать конкуренции с птицами.

Парадоксальная ситуация, связанная, с одной стороны, с потерями влаги, а с другой — с теплопотерями, заставляет современных рукокрылых быть активными в ночное — более прохладное время, когда они защищены от солнечных лучей, испаряющих с их крыльев влагу, и могут играть с птицами на равных (даже превосходить пернатых конкурентов). При этом та же кожистая мембрана делает для них активность в холодном климате или в холодные сезоны невозможной.

Среди птерозавров также имелись виды, ведшие именно ночной образ жизни. Видимо, ночным животным был вышеназванный птеродаустро, во всяком случае, глаза его, насколько можно сегодня судить, были приспособлены к тому, чтобы смотреть на ночной мир. Не думаю, однако, что они как-то страдали от дневного света: птерозавры, как я писал, отличались отменной пушистостью, и их мембраны тоже, скорее всего, были хорошо защищены от испарения и перегрева (у тех видов, для которых это было актуально). Дело, мне кажется, вот еще в чем: вода — среда намного более вязкая в сравнении с воздухом, а мембраны крыльев далеко не так жестки, как имеющие жесткий стержень перья птиц, при попытках освоения жизни в воде они бы просто чаще повреждались. Это не отменяет того, что и сегодня некоторые рукокрылые вполне себе могут плавать на своем непрофессиональном уровне: одно дело проплыть несколько метров или даже стартовать с водной поверхности, и совсем другое — пытаться гнаться в воде за добычей.

О парусниках мезозоя и проблемах пола

У птерозавров, впрочем, перед птицами могло быть одно преимущество в освоении роли мореплавателей. У поздних птерозавров на голове часто встречаются огромные гребни и выросты оригинальной наружности. Одни из наиболее причудливых — у тапейяриды (Tapejaridae) и никтозавров (Nyctosaurus gracilis). Оговорюсь — что касается никтозавров, точно не известно, что именно было у них на голове, но, возможно, между ветвями их грандиозного «рога» могла располагаться кожистая мембрана. И насчет тапейяр, и насчет никтозавров высказывались предположения разной степени научности о возможности использования ими своих гребней в качестве паруса[111]. Вот такие живые яхты и рассекали, по этой мысли, океаны в мезозое. Более того, создаваемая гипотетическим парусом никтозавра тяга могла быть достаточной, чтобы помочь ему взлететь и поддерживать его в воздухе.

Робот, созданный по подобию современного альбатроса (с добавлением паруса), показал, что в принципе эта схема — сочетание крыльев и динамического парения и паруса — может работать[112]. Причем создатели робота не ставили перед собой задачи проверить, как именно могли передвигаться древние птерозавры. Они экспериментировали именно с конструкцией современного альбатроса. Так что результат можно считать независимой проверкой гипотезы. Конечно, «парусного альбатроса» испытывали при умеренно ветреной погоде: при сильных порывах ветра гребень-парус мог не столько помогать, сколько мешать, но если уж такая штука имелась на голове, грех ее было не использовать. Все-таки при всей их успешности тапейяриды и никтозавры были больше исключениями, чем правилом, скорее всего, проблем их «головные уборы» создавали все-таки не меньше, чем давали преимуществ. Сегодня мы не встречаем подобного ни у одной группы животных, но это, как я неоднократно говорил, не аргумент. Если чего-то не существует сегодня, это не значит, что такого в принципе не могло быть. Разумеется, выросты на голове могли быть и чем-то наподобие «рекламной вывески»: проявлением полового диморфизма, украшением, предназначенным для привлечения представителей противоположного пола. Для тапейяр установлено, что у представителей одного пола внушительные головные украшения могли и отсутствовать (если разница не была обусловлена возрастными или популяционными изменениями). Но опять же это не исключает его практического применения.

Половой отбор может вести не только к образованию чего-то ненужного, но и к исчезновению чего-то умеренно нужного у представителя одного из полов (если без этого умеренно нужного все же можно обойтись), и вообще часто работает с вещами действительно полезными. И рога оленей, и шпоры утконосов, и бивни слонов в принципе полезны. Тем не менее у самок они отсутствуют.

С утконосами все более или менее понятно: их враги немногочисленны, а яд — дорогостоящее удовольствие, поэтому и сохранился он только у тех, кому действительно необходим, — у ведущих брачные турниры самцов (перефразируя Хармса, травить соперников, конечно, жестоко, но что-то же нужно с ними делать). С оленями, слонами, мне кажется, несколько сложнее. Когда какой-то признак начинает восприниматься представителями вида как характерный для одного пола, те представители или представительницы другого пола, у которых этот обретший «рекламный характер» признак особенно развит или как минимум более заметен, чем у прочих представителей этого пола, зачастую перестают восприниматься как потенциальные половые партнеры. Конечно, это не на 100 % верно. Несколько лет назад по Сети ходил мем с двумя застигнутыми в очень интимный момент львами. Один из них на самом деле мог быть львицей, у которой почему-то вырос такой вторичный половой признак — грива. Впрочем, однополые связи львам также бывают не чужды. Предположу (как обычно, это мои предположения), что одной из функций гомосексуальности в природе и будет страховка от такого вымывания полезных для обоих полов признаков, которые начинают ассоциироваться только с одним полом и вообще превращаются из практической штуки в средство демонстрации. Естественно, этим ее функции не ограничиваются: бонобо, скажем, предаются гомосексуальным утехам не потому, что у них самки как-то особенно отличаются от самцов, а потому что секс — это всегда приятно и позволяет привнести взаимопонимание, гармонию и сплоченность в тесные и очень озабоченные обезьяньи ряды.

Тем не менее чаще у животного имеется четкое представление о том, как должен выглядеть половой партнер. За примерами далеко ходить не надо. Разумеется, в поведении человека очень многое (да практически все) обусловлено культурой, но большинство цисгендерных мужчин-хомосапиенсов, скорее всего, сочтут бородатую женщину (и вообще женщину с телом, густо покрытым волосами) сексуально не слишком привлекательной (извините за такое отступление от канонов бодипозитива). Наших же более волосатых предков столь же волосатые самки не должны были смущать.

Рискну предположить, что отсутствие признаков взрослой особи у одного из полов может быть следствием развития неотении, когда один из супругов сохраняет детские черты. Однако примеры такой «односторонней» неотении мне не известны, и сказанное остается лишь ничем не подтвержденным предположением. Да, развитие неотении в этом случае должно было бы вести к укреплению связи между брачными партнерами и созданию прочных семейных пар или групп. Во всяком случае, это предполагается для нас с вами: человек — это, можно сказать, обезьяна, остающаяся всю жизнь ребенком. Человек, несомненно, очень заботливый родитель, детство у нас из-за нашего большого мозга длится непомерно, чудовищно долго, в одиночку с непосильным трудом воспитания мы бы не справились. Нам нужна социальная поддержка и поддержка семьи. При чем здесь неотения? При неотении происходит перенос родительского инстинкта на полового партнера, который теперь сам выглядит как ребенок. Парадоксальным образом это не приводит к уменьшению, «перераспределению» заботы: больше любим полового партнера, меньше детенышей. Наоборот — увеличение заботы о партнере и образование более устойчивых пар позволяют и заботу о детях интенсифицировать. Возможно, неотенические черты птиц изначально служили, помимо прочего, именно этому — усилению заботы о потомстве, хотя и сегодня, прямо скажем, не у всех птиц заботятся о потомстве оба родителя. Но педоморфизм и сам по себе без каких-то брачных дополнений стимулирует интенсификацию заботы: детские черты — черты, которые провоцируют родителя на собственно родительское поведение, более долгое сохранение детских черт стимулирует родителя дольше вести себя как родитель.

Выраженный половой диморфизм также может свидетельствовать о том, что один из партнеров проявляет большую заботливость о детенышах. Обычно чем скромнее выглядит один из партнеров, тем с большей вероятностью именно на него ложатся родительские обязанности, но из этого правила есть исключения — самцы казуаров намного ярче самок, но именно они заботятся о птенцах.

Вернемся, собственно, к диморфизму. Повторяю, я полагаю, что первоначально распространенный у представителей обоих полов признак со временем в процессе полового отбора может сохраниться лишь у одного пола. Попробую продемонстрировать это на примере слонов. У индийского и африканского слона есть бивни. Бивни — полезная вещь (да, ее полезность сильно снизилась с тех пор, как основными врагами слонов стали люди, тем не менее): ими можно обороняться, валить деревья, использовать в помощь хоботу. При этом у индийского вида бивни могут расти только у самцов, тогда как у африканского вида они бывают как у самцов, так и у самок.

Еще более интересный случай полового диморфизма можно обнаружить у оленей. У большинства видов оленей рогами обзаводятся только самцы, однако северные олени живут в столь суровых условиях, что самки не могут отказаться от их ношения в суровый зимний период, когда на их попечении находятся детеныши. В сезон размножения рогов они все же лишаются, а самцы рогами к этому времени обзаводятся. Напротив, в период, пока самки выкармливают детенышей, самцы, чья жизнь теперь менее ценна, рогов не имеют. Возможно, здесь имеет место популяционный отбор: в тех популяциях, у которых зимой чаще подвергались нападениям безрогие самцы, детеныши подвергались меньшей опасности. С другой стороны, после суровых «безрогих» зим выживали только самые мощные самцы, которые давали самое здоровое потомство, и «асинхронное» обзаведение рогами постепенно закрепилось.

Рога парнокопытных — неплохой пример того, как изначально универсальные приспособления, имеющие вполне функциональную нагрузку, превращаются в атрибут одного из полов. Рога появлялись, видимо, независимо у самых разных групп копытных. Но у большинства, если не у всех, животных они появились именно как средство обороны и не были связаны с половой принадлежностью носителей, лишь позднее у некоторых видов они превращаются в атрибут мужского пола. У определенных видов они не просто перестали быть орудием защиты, а стали даже мешать, от них периодически, после сезона размножения, приходится избавляться. Изначальное присутствие рогов у обоих полов видно на примере тех же северных оленей.

Аналогия, конечно, не вполне корректна: рога, в отличие от гребней и выростов на головах птерозавров, все же сохраняют некоторую функциональность — они необходимы во время брачных турниров, а гребни для этого годились едва ли.

И рогообразные выросты могут сохраняться, даже когда в них нет уже вовсе никакого практического смысла[113]. У китов (полосатиков) унаследованные, видимо, от сухопутного предка рога мешали бы созданию обтекаемых форм, они скрыты под слоями жира и кожи. Функционально они бесполезны, и тем не менее они сохраняются. Сохраняются (как предположил Павел Гольдин) только для демонстрации сексуальной привлекательности: эхолокация позволяет потенциальному половому партнеру или сопернику эти рога «увидеть», а кроме того, что их «увидят», от них больше ничего и не требуется. Если мнение Гольдина верно, то разница между рогами млекопитающих и гребнями птерозавров может быть не так уж велика.

Хотя сегодня и нет позвоночных-парусников, украшенных гребнями, животные, которым нравится ходить под парусом, существуют. Используют силу ветра для перемещения по воде пауки (в качестве паруса им служат поднятые лапки)[114].

Птицы против птерозавров: победа чадолюбия

Какими бы ни были причины возникновения головных украшений у птерозавров и стали ли бы они для некоторых из них парусами, птерозавры все-таки проиграли птицам. Впрочем, их конечное поражение в борьбе за небо было связано не только с неудобством устройства крыльев (почти те же сложности сегодня не мешают благоденствовать рукокрылым, пусть они и занимают очень специфические ниши). Скорее всего, губительной для них оказалась, как в конечном счете и для динозавров, стратегия «больше размер — больше потомков». В меловом периоде птерозавры, как я говорил, в массе своей (хотя мы и помним об одном исключении) превращаются в гигантов. Кетцалькоатль (Quetzalcoatlus northropi) — летающая громадина размером с жирафа. Дети такого монстра, если он продолжал откладывать яйца, должны были быть неизмеримо меньше родителя. Либо же птерозавры должны были отказаться от кладки яиц и перейти к полноценному живорождению, то есть создать какой-то аналог плаценты, что позволило бы производить на свет достаточно крупных детенышей, но примеров подобного у архозавров мы не находим (позже я скажу почему).

Данные о том, каким было родительское поведение птерозавров и было ли оно вообще, различны. Может быть, они действительно ограничивались почти исключительно высиживанием яиц.

Если попробовать проследить историю, то архаичные «переходные» между ранними длиннохвостыми птерозаврами и птеродактилями дарвиноптерусы (Darwinopterus modularis), скорее всего, подобно большинству современных лепидозавров и черепахам, зарывали свое потомство в песочек. Вновь оговорюсь — как в большинстве эволюционных случаев, нельзя сказать, что вот были примитивные и длиннохвостые триасовые и юрские виды птерозавров (ранее их всех считали рамфоринхоидами, но вообще они гораздо разнообразнее), а наследовали им более совершенные птеродактили. Скорее, видимо, следует говорить о птеродактилизации — появлении птеродактилевых черт в разных группах примитивных птерозавров повышенной хвостатости в ходе их эволюции, но дарвиноптерусы действительно находятся где-то между теми и другими.

Итак, дарвиноптерусы откладывали небольшие (в сравнении с размером тела) кожистые яйца[115]: для насиживания они не слишком подходят. Размер яиц не останавливает чадолюбивых питонов, согревающих потомство собственным телом, есть и другие варианты, как решить проблему с обогревом: комодские вараны, скажем, откладывают яйца в гнезда (кучи мусора), собранные сорными курами. Но питоны имеют все-таки очень специфическое строение, позволяющее им деликатно распределять массу, а стратегия комодских варанов — тот же песочек, лишь немного модернизированный: при исчезновении сорных кур они будут просто закапывать яйца, как и любой «нормальный» лепидозавр.

У более поздних и развитых (в сравнении с дарвиноптерусами) птеродактилей известен по крайней мере один род (птеродаустро), яйца которого были-таки, видимо, покрыты тонкой известковой скорлупой. Скорлупа теоретически делала высиживание более возможным, хотя относительные размеры принципиально важны, но я же уже приводил пример поздних пернатых динозавров — несмотря на колоссальную разницу размеров и большую тяжесть взрослых экземпляров, умудрявшихся насиживать или как минимум как-то оберегать свои яйца. И если яйца приходилось не обогревать, а в первую очередь создавать для них тень, то здесь крылья птерозавров были ничуть не хуже протокрыльев манирапторов. Наличие выраженного полового диморфизма, как я писал выше, предполагает, что кто-то из родителей должен был вносить более существенный вклад в заботу о потомстве. И все-таки очень сложно сказать, что это был за вклад — ограничивался ли он созданием надежного убежища или продвигался далее, проявляли ли родители или один из родителей заботу о проклюнувшихся птенцах или покидали их сразу после появления на свет.

Из мела известно одно очень обширное захоронение — сейчас будет страшное слово (я даже не знаю, как правильно его передать русскими буквами), но оцените сочетание гласных — захоронение целой колонии Caiuajara dobruskii[116] (представитель, что характерно, тапейярид), и его исследование также не дает четкого ответа, как же именно строились взаимоотношения птерозавров с потомством. С одной стороны, в захоронении присутствуют особи птерозавров на разных стадиях развития, с другой — именно взрослых-то мы здесь практически и не видим. Есть однозначно всего несколько костей на сотню детенышей и подростков, эти несколько костей тоже нельзя списывать со счетов, но все же это очень-очень мало: такое ощущение, что взрослые оставили здесь детенышей существовать и расти вполне самостоятельно. Причем маловероятно, что взрослые, испуганные происходящим, внезапно покинули этот детско-отроческий сад в момент надвигающейся катастрофы. Во всяком случае, детеныши птерозавров, и в том числе тапейярид и уж точно цаюаджар (надеюсь, я правильно передаю их название по-русски), были отлично приспособлены к тому, чтобы летать, и смогли бы последовать в такой ситуации за родителями. Caiuajara dobruskii — не единственный птерозавр, для которого известна целая захороненная колония, но его пример кажется особенно показательным.

Показательно, что именно в меловой период, когда в небе парит птеродаустро, появляются и динозавры с явно выраженным родительским поведением, например овирапторы и пситакозавры. Важно, однако, что даже при выраженной родительской заботе пситакозавры не занимались выкармливанием потомства: зубы у юных пситакозавриков уже основательно повреждены, пропитание они добывают самостоятельно. Даже способ локомоции у пситакозавров, повторяю, изменяется в зависимости от возраста. Это объясняется, скорее всего, избеганием конкуренции со взрослыми животными, а это явно указывает на низкий уровень заботы.

В мелу же появляется и подавляющее большинство сегодня известных покрытых перьями динозавров (от велоцерапторов до оперенных тираннозаврид), что намекает на изменение климата в сторону большей прохладности. Кроме того, интенсификация родительской заботы может говорить и о том, что увеличивается давление на динозавров (точнее, на динозавровую молодь) со стороны млекопитающих. Как бы то ни было, хотя наиболее вероятно, что попытки интенсифицировать заботу о потомстве в силу или все большей конкуренции с птицами и нарастающей угрозы со стороны мелкоты со встроенной молокоподачей, или более прохладного климата, или того и другого вместе птерозаврами предпринимались. Птерозавры-гиганты, видимо, производили на свет мелких детенышей. Это-то и сделало для них, как и для крупных динозавров, окончательно невозможной интенсивную заботу об отпрысках, которые оставались беззащитными.

Для птерогигантов интенсивная забота была, видимо, более проблематична, чем для динозавров вообще. На земле они были заметны и уязвимы, гораздо уязвимее птиц, поскольку опирались, передвигаясь по земле, и на передние, ставшие крыльями, конечности. Чем дольше они пребывали на земле, тем большему подвергались риску. Места, где эти гиганты могли бы откладывать яйца, оставаясь в сравнительной безопасности (то есть места, достаточно изолированные от хищников), были, видимо, немногочисленны, это могли быть огороженные скалистыми берегами пляжи, и отступление в позднем мелу морей в том числе лишало их привычных мест размножения. Так же как конечности птерогигантов были с трудом приспосабливаемы для плавания, так и с трудом они приспосабливались для рытья: передние конечности были крыльями, а задние связаны с передними, в общем, это еще более уменьшало варианты того, где же можно разместить потомство до его проклевывания. Птерозаврам подходили, вероятно, только ну очень мягкие почвы, в которых «раскопки» шли особенно легко.

Так как птерозавры не происходили, в отличие от птиц, от существ, использовавших конечности для манипуляции с предметами, у них не выработалось, вероятно, в ходе эволюции навыков по этой самой манипуляции и никаких приспособлений: строить гнезда, как это делают птицы, они, скорее всего, не умели. Наконец, я только что писал, но еще раз повторю: новорожденные птерозавры были намного лучше подготовлены к жизни, чем птенцы нынешних птиц, и уже с первых дней жизни могли заботиться о себе[117]. В том числе пренебрежение к нуждам потомков привело со временем к исчезновению птерозавров, как и к вымиранию нептичьих динозавров.

Почему, однако, птерозавры стали гигантами? Я забегаю сильно вперед, но, как я уже сказал, нам примерно понятно, что толкало динозавров к использованию стратегии «больше размер — больше потомков». Заметную роль в этом сыграла конкуренция за пищевые ресурсы (как среди хищников, так и среди травоядных) и, собственно, давление бипедальных хищников. С птерозаврами, на первый взгляд, все обстояло иначе: чем крупнее они становились, тем ограниченнее должна была становиться их кормовая база, просто постольку, поскольку гиганты становились все менее маневренными. Для крупных птерозавров основной стратегией стала, видимо, рыбоядность. Однако, полагаю, между эволюцией динозавров и птерозавров больше общего, чем кажется. Уже рамфоринх был преимущественно рыбояден, но это не означает, что дальнейшая эволюция птерозавров не связана с освоением новых способов питания. Первоначально переход к новым типам кормов, скорее всего, помог избавиться от слишком сильной конкуренции и птерозаврам (в том числе от конкуренции со стороны птиц). В отличие от птиц с легко «модернизируемыми» ногами, малыми размерами и т. д., для птерозавров освоение зерноядности было делом сложным (оговорюсь, зерноядности, но не вообще растительноядности). Однако как-то увеличить разнообразие своего питания они смогли: вспомним хотя бы фильтраторов птеродаустро, но речь даже не о них. В меловом периоде птерозавры меняются.

Тут есть сложность в понимании того, с чем именно связаны изменения: конечно, если эти изменения затрагивают челюсти и пасть животного, то кажется, что это должно быть связано с изменением питания, но не всегда так.

В меловом периоде появятся и широко распространятся птерозавры, оснащенные по-птичьи беззубыми клювами. Таким беззубым гигантом был и упомянутый уже кетцалькоатль (как и все аждархиды — представители группы, к которой он принадлежал). Вообще, долгое время считалось, что к середине — концу мела зубастые птерозавры исчезают полностью и окончательно, и хотя теперь понятно, что они все-таки сохранились, птерозавры оставались редчайшими исключениями.

Обзаводятся клювами и многие меловые динозавры, некоторые из них (хотя это скорее исключение, чем правило) также почти полностью или полностью избавляются от зубов (например, овираптор). Зубы при наличии хорошего клюва были порой просто излишни. Клюв был более универсальным инструментом, обеспечивающим доступ к новым разнообразным ресурсам, недоступным динозаврам с их в целом довольно однообразными зубами (научно это называется слабо выраженной гетеродонтией). Некоторые динозавры даже меняли наполнение своей пасти с возрастом: начинали жизнь они с полным ртом зубов, а в зрелые годы вступали уже солидно беззубыми. Так протекала жизнь лимузавров (Limusaurus inextricabilis), которые, впрочем, жили не в меловой, а все- таки еще в юрский период (правда, в его конце, то есть уже на подступах к мелу). Сегодня есть только одно существо, по мере взросления меняющее не очень развитые зубы на очень специфический «клюв», — утконос, «клюв» которого на самом деле кожистый и очень чувствительный. Впрочем, в большинстве случаев клювы динозавров отлично сочетались с зубами: у цератопсов, например, дела обстояли именно так.

Исчезновение птерозаврячьих зубов могло быть вызвано еще двумя специфическими причинами. Для птерозавров, в первую очередь птерозавров-аждархидов с их длинными шеями, неимоверными «многоэтажными» размерами и огромными клювами, зубы оказались в прямом смысле слишком тяжелой ношей, смещавшей центр тяжести вперед и мешавшей полету. Для облечения веса избавляются от зубов, возможно, и птицы. Позже некоторые из них были вынуждены вновь отрастить «псевдозубы» — зубовидные образования на клювах. К ложнозубым птицам относятся одни из наиболее крупных летунов кайнозоя — пелагорнитиды (Pelagornithidae). Да и сегодня, если вы присмотритесь, например, к колибри или к гусям, то обнаружите у них вполне зубастые пасти (при этом «зубы» эти развились совершенно независимо от зубов пелагорнитид).

Скорее всего, клювы, а вернее вся система «клюв — челюсти — шея», у птерозавров были менее совершенны, чем у птиц. Создать что-то равноценное птичьему инструментарию у птерозавров, скорее всего, не получилось. Выше я подробнейшим образом остановился на выростах — рогах-парусах, образовывавшихся на головах у некоторых птерозавров; наличие таких украшений делало голову и шею малопригодными для точных и тонких манипуляций. Речь идет лишь о некоторых птерозаврах, и не самых поздних «модификаций», но то, что такие украшения смогли развиться, говорит, что без сложного «устройства-манипулятора» они вполне могли обойтись и обходились.

Разумеется, и у современных птиц на головах тоже появляются интересные украшения и девайсы, но ничего столь грандиозного, как рогопарус никтозавров или гребень тапейяр, у них не появилось и, вероятно, именно потому, что им все-таки требовалось сохранять достаточно свободно двигающуюся голову и шею.

Я уже писал, что развитие подвижной шеи и клюва у птиц было компенсацией утраты возможности использовать для манипуляции передние конечности, превращающиеся в крылья. Собственно, я очень близко пересказывал мнение биолога Архата Абжанова, хотя и указывал, что не во всем с ним согласен. Абжанов говорит, что у птиц не только скелет в целом, но и главным образом череп существенно отличается от черепов прочих архозавров[118]. В первую очередь он связывает это с педоморфизмом, то есть с сохранением детских черт у первых птиц, которые выглядели как птенцы взрослого, «полноценного» динозавра. Я писал, что освоение жизни на ветвях потребовало уменьшения в размерах и развития неотении, но на самом деле неотения начала развиваться еще раньше — уже первые взрослые птицы, оснащенные огромными хвостами и зубастыми мордами, выглядели почти как новорожденные динозавры.

Вернусь к аргументам Абжанова: у других архозавров (не птиц) клюв — часть морды, у птиц же он подвижен по отношению к остальному черепу, что позволяет проводить им различные, иногда очень тонкие манипуляции (вроде постройки сверхсложных гнезд у ткачиковых — вот уж что птерозаврам точно было не по зубам, точнее не по клювам). Подвижность клюва дополняется подвижностью шеи, окончательно превращающей голову птицы в универсальный инструмент-рукозаменитель. Клюв у птиц развился, конечно, намного позднее того момента, когда они освоили машущий полет. Однако переход к машущему полету не означает автоматически полной утраты возможности использования крыла для манипулирования. И сегодня, например, у птенцов гоацинов (не только у них, но это наиболее яркий пример, который у многих на слуху) сохраняются когтистые пальцы, непригодные, разумеется, для удержания предметов, но вполне удобные для лазанья. Ну и, как я старался показать на примере велоцерапторов, эксперименты по поиску какой-то замены передним хваталкам не идут по единственному маршруту и не ограничиваются только изменением черепа и шеи. Тот факт, что между развитием крыльев, переходом к машущему полету и появлением клюва проходит какое-то время, не означает, что эти эволюционные изменения не были никак взаимосвязаны (наоборот, раз они происходят с одними и теми же животными, видимо, какая-то связь тут есть).

Птерозаврам, полагаю, было сложно тягаться с птичьими клювами — их клюв, как и клювы других архозавров, был частью морды и не приспособлен для тонких манипуляций. С конечностями как таковыми дело у них было еще хуже. Ресурсы были ограничены: переходу к растительному питанию препятствовали слишком большие энергопотери и необходимость поддерживать достаточную легкость для полета (растительность мезозоя крайне мало питательна). И сегодня среди крыланов и вообще рукокрылых есть много фруктоядных, нектароядных, но листоядных форм нет. Среди птерозавров, возможно, растительноядны были тапейяры, но это скорее исключение, и, что опять же показательно, живут они уже в меловой период, когда по земле победно шествуют и повсеместно появляются относительно хорошо перевариваемые цветковые растения и их сочные плоды. Дело, однако, не в том, как сложно было с освоением вегетарианской диеты. Почти единственным ресурсом, на который могли рассчитывать птерозавры, оставаясь в малых размерах, были насекомые, да и за тех приходилось конкурировать не только друг с другом, но и с все быстрее эволюционирующими, легко меняющими экологические ниши птицами, первые из которых, напомню, появились уже в юрском периоде. И с исконно насекомоядными млекопитающими, которые так же хорошо и умело эволюционировали.

Увеличение в размерах было выходом из ситуации мощной конкуренции. В крупном размерном классе меньше конкуренция птиц, остающихся небольшими из-за более развитой заботы о потомстве. Но выходом это было только для взрослых особей, молодым же птерозаврам по-прежнему приходилось конкурировать с птицами. И конечно, увеличение в размерах для избегания конкуренции не объясняет того, почему они стали настолько исключительно большими: среди птиц не только мезозоя, но и кайнозоя почти нет хотя бы приближающихся к размерам крупнейших меловых птерозавров. Возможно, как и в случае с диногигантами дополнительной причиной была все та же стратегия производства многочисленных потомков: более крупное животное имеет шанс дольше прожить, пережить больше сезонов размножения и оставить больше потомков. Кроме того, если и не говорить о длительности жизни, банальнейшим образом, чем больше существо, тем больше яиц оно сможет отложить, потратив на это меньше ресурсов. Увеличение количества детенышей, размеров и отказ от интенсивной родительской заботы шли у птерозавров рука об руку (вернее, крыло об крыло). И вот тут полный отказ от зубастости также оказывался очень кстати.

Как показало исследование 2019 года, развитие зубов у эмбрионов значительно замедляет их развитие[119]. И птерозавры, и птицы были заинтересованы в том, чтобы сократить период пребывания отпрыска в яйце, когда он наиболее уязвим. Хочется предположить, что связано это с появлением специализирующихся на добывании яиц хищников (ведь в юрский период все как-то справлялись без ускорения развития детенышей), но, может быть, виновны в этом и какие-то иные факторы, например климатические изменения. В любом случае, если существо стремится производить множество потомков, то быстро появляющийся на свет детеныш будет очень кстати.

Впрочем, и с питанием тоже не все так просто. Клюв не был единственной компенсацией после превращения передних хватательных конечностей в крылья. У пернатых задние лапы не только легко изменялись, но и, как я говорил, имели палец, противопоставляющийся остальным. Изначально возникшее для того, чтобы удерживаться на тонких ветвях, приспособление в дальнейшем позволило им атаковать на лету, удерживать и разрывать добычу. Задние конечности птерозавров не имели такого замечательного приспособления. Хватать что-то они могли только собственной пастью, что ограничивало и маневренность, и размер объекта, на который они могли вести охоту[120]. С пастью (а главным образом с шеей) у первых птерозавров было тоже не очень хорошо. Их малоподвижные, снабженные ребрами шеи и сравнительно короткие морды не были созданы для того, чтобы хватать и удерживать крупную добычу или выуживать ее из труднодоступных мест. Постепенно шея становится подвижнее. Это открывало для птерозавров перспективы освоения новых кормовых ресурсов. Далее все логично: чем крупнее птерозавр, тем он защищеннее от хищников и тем крупнее добыча, на которую он может покуситься, а значит, больше «желание» других птерозавров так же стать крупнее. В общем, в конце этого эволюционного маршрута птерозавров ждало все же вымирание из-за пренебрежения нуждами детенышей.

У птеродактилей изменения шеи и головы быстро привели и к другим перестройкам организма: так, им пришлось избавиться от слишком длинного хвоста. В сочетании с огромной головой и шеей он делал их неспособными к маневрированию. Показательно, что мелкие примитивные птерозавры-анурогнаты, охотившиеся, видимо, в густых зарослях и вынужденные постоянно лавировать между ветвями деревьев, укоротили этот характерный для других их собратьев девайс по максимуму. Впрочем, анурогнаты могли редуцировать его и для экономии тепла (они были невелики и, скорее всего, вели ночной образ жизни, как современные рукокрылые, разве что не были способны к эхолокации).

Что же до птеродактилей, помимо маневренности, охотясь на более крупную дичь или рыбу, они больше времени проводили на земле, где эту дичь разделывали, или на побережьях, значит, должны были чаще стартовать не с деревьев, а с земли. При наземном старте большой хвост тоже только мешал (да и просто препятствовал активному передвижению по земле, но об этом я уже говорил). Переход к старту с земли и к более длительному времяпровождению на земле мог быть связан еще и вот с чем: возникновение и победное шествие птеродактилей по планете приходится на поздний юрский и ранний меловой период. Это время, когда распространяются сначала формы, предшествующие настоящим цветковым, а затем и сами настоящие цветовые и появляются насекомые опылители, и нижний ярус леса начинает все активнее заселяться существами малых размеров (о причинах и взаимосвязи этих явлений скажу отдельно). Переход в таких условиях к более активной жизни у поверхности земли давал некоторые преимущества.

И все же, несмотря на все приспособления, борьбу с птицами птерозавры окончательно проиграли именно благодаря распространению цветковых растений (первые прототипы которых могли изменить их эволюцию) — нового пищевого ресурса, новых мелких травоядных и специализировавшихся на ловле этих небольших существ хищных млекопитающих. Победе птиц помогли, как уже было сказано, млекопитающие. Это как раз благодаря им в их рядах появились специализирующиеся на мелкой добыче хищники, главным же образом млекопитающие создали для этих хищников кормовую базу.

В небе разворачивалась отчасти та же коллизия, что и на земле, где мелкие и более чадолюбивые млекопитающие со временем вытеснили крупных и не особенно заботливых динозавров (в этом им помогли привходящие геологические обстоятельства, но я уже немного опережаю события).

Когда ведется гонка роста с сопутствующим конвейерно-массовым производством потомков, то чем раньше существо начинает размножаться, тем это может быть для него выгоднее (к тому же это отличная страховка на случай, если до искомой крупнокалиберности животное не дорастет-таки). И у нас есть отличное подтверждение тому, что птицы происходят от таких вот конвейерно производимых существ. Даже в раннем мелу птицы, минимум одна птица — конфуциорнис, начинали размножаться еще будучи «подростками» — то есть не достигнув размеров взрослой особи. Это подталкивает к мысли о том, что родительская забота у них была еще слабо развита (в сравнении с птицами «современной конструкции») и птенец рано оставался предоставлен самому себе. У птиц родительское поведение, однако, постепенно усиливалось, поскольку они адаптировались к малым размерам и отказались от гонок роста. Птицы были более заботливы, чем их конкуренты.

Сохранение детских черт само по себе может быть показательно — повторяю, неотения может быть связана с более интенсивной заботой о потомстве. Как раз конфуциорниса Абжанов упоминает как яркий пример педоморфизма. Скорее всего, развитие неотенических черт предшествовало (как и в эволюции человека) развитию более интенсивных видов заботы, и только потом, уже оказавшись достаточно успешными родителями, птицы отказываются от размножения на ранних стадиях развития. С одной стороны, забота об одном, но все еще выглядящем по-детски детеныше усиливается, с другой — этот все еще находящийся на иждивении детеныш тоже не спешит с размножением. «Педоморфы» вытесняют «педофилов» (кажется, этот каламбур принадлежит Евгении Тимоновой). Сохранение детских черт имело особое эволюционное значение для приспособления к полету: сравнительно большой (детский) мозг необходим для лучшей ориентации в пространстве во время полета, а большие «детские» глаза не тонут в оперении. То и другое лучше помогает «наводиться на цель», будь то ветка, на которую существо хочет приветвиться, или добыча. То есть уже развитие неотении делало птиц лучше адаптированными к полету в купе с усилением родительской заботы. Возможно, птерозавры предпринимают попытку создать свое неотеническое существо: анурогнаты с их «лягушачьими» огромными ртами и сравнительно крупными головами могли быть попыткой ювенилизации взрослых особей (показателен и их крайне малый размер), хотя, скорее всего, перед нами просто попытка создания ночного насекомоядного. Попытка эта, если и состоялась, была неудачной — вымирание это подтверждает.

Несмотря на то что в конечном счете интенсификация заботы позволяет «педоморфам» восторжествовать над «педофилами», именно условная «педофилия» (вернее, склонность предков птиц к сексу в ну очень раннем возрасте) и могла на первых порах быть сильным толчком к сохранению ювенильных черт. Хотя, как я писал, птицеподобные формы могли появляться у далеких друг от друга архозавров, из которых в конце концов сохранилось лишь одно направление. Неоднократно упоминавшийся Архат Абжанов говорит, что в начале эволюции птиц происходит сильное уменьшение. Они превращаются из животных где-то в центнер весом в животных размером с голубя, максимум с утку. Как это могло происходить? До более крупных размеров предки птиц, видимо, просто перестали доживать, выживали те, кто оставлял потомство на очень ранних стадиях развития, и поскольку они были невелики, то и детеныши их не отличались величиной. В следующем поколении они так же оставляют потомков, не успев дожить до взрослого — большого размера, и так далее. Однако почему они не доживали до более зрелых лет, не могу сказать точно, но, возможно, именно потому, что были слишком заботливы, а слишком заботливые и тратили избыточное количество ресурсов на своих первых детенышей. Но почему они так ради них старались? Возможно, именно потому, что те выглядели как требующие сверхопеки — никогда не вырастающие птенцы? То есть перед нами автокаталитический процесс, в результате которого окончательно торжествует ювенилизация (что-то подобное, как я попытаюсь здесь показать, происходило и на эволюционной линии, ведущей к млекопитающим). Впрочем, все не так однозначно: была ли это действительно неотения? Возможно, речь идет просто о более архаичном строении и Курочкин был прав, утверждая, что предки современных птиц вовсе не были динозаврами? Странное заявление, но давайте представим, что это так.

В строении детенышей часто сохраняются черты, характерные для предковых видов, это уже упоминавшееся здесь явление называют детским атавизмом. Для современных белух характерен белый цвет, но их детеныши сохраняют архаичный серый окрас — такой же, как у их предков, живших вдали от льдов. Детеныши львов сохраняют пятнистый окрас, повторяющий расцветку их предкового вида. Может быть, «детские черты» не детские, а просто архаичные, сохранившиеся у птиц еще со времен, когда их пращуры не отделились от предков динозавров? Мне это кажется сомнительным хотя бы потому, что родительское поведение стимулируется именно развитием неотении, а не сохранением архаичных черт как таковых. Чадолюбивость пернатых, пускай и косвенным образом, свидетельствует, что специфическое строение их черепа не просто архаический признак, а результат педоморфных изменений.

Хотя да, появление архаичных черт у существ на более поздних стадиях эволюции встречается, и, например, у меловых насекомых (эволюционирующих практически параллельно с птицами), приспосабливающихся к меняющейся флоре, внезапно появляются черты, характерные для их предков еще из палеозоя, есть вероятность, что дело не только во внезапной радиации групп, чудом сохранившихся со времен палеозоя.

Кожистокрылые птерозавры стали гигантами, но почему ничего подобного не происходит с современными рукокрылыми, оттесненными птицами «на обочину жизни»: во мрак ночи и холод пещер. Это выглядит как попытка сравнения красного с теплым, но давайте попробуем порассуждать. Во-первых, сами рукокрылые являются не менее (а скорее даже более) заботливыми родителями, чем птицы, и стратегия «больше размер — больше потомков» для них малореалистична. Во-вторых, рукокрылые совершенно особым образом решают проблему: как избежать нападений хищников, пока находятся в состоянии покоя, и заодно проблему «старта». Для животного, освоившего машущий полет, она тоже немаловажна. Птицы с их свободными задними конечностями отталкиваются от субстрата ими, птерозавры, видимо, отталкивались всеми четырьмя конечностями, хотя мы и не знаем в точности, как именно это происходило. Рукокрылые нашли свое решение вопроса: свободное падение — они отцепляются от субстрата и падают. Но главное, после окончания полета возвращаются в то же подвешенное состояние: они защищены от наземных хищников тем, что им просто не надо спускаться на землю вообще (нет, некоторые опускаются-таки, но только там и тогда, где и когда это безопасно, например в Новой Зеландии).

Птерозавры вынуждены были проводить какое-то время на земле, а детеныши их могли вылупиться вообще только и исключительно там (то есть их невозможно было обезопасить от хищников). Конечно, возвращение в стартовую позицию приводит к необходимости проделывать некоторые кульбиты, прежде чем подвесить себя головой вниз, и такие перевороты могут привести к перепадам кровяного давления. Пока существо невелико, эти перепады будут незначительны, но по мере того, как оно будет увеличиваться, эти перепады так же будут становиться все сильнее. Не скажу, что избавление от таких перепадов нерешаемая задача, но думаю, сегодня в том числе и сложности с регуляцией кровяного давления останавливают эволюцию рукокрылых в направлении увеличения размеров (да и крепиться к субстрату по мере увеличения становится труднее: чем больше размер, тем толще ветви нужны). В общем, ничего удивительного в том, что при кажущемся сходстве конструкций одно животное становится очень большим, а другое совершенно не нуждается в увеличении размеров.

Но вернемся, собственно, к птицам. Длинные передние конечности — их будущие крылья также могли быть признаком неотении. У взрослых динозавров — тероподов передние конечности, как правило, были сильно укорочены (за немногими уже птицеподобными исключениями). Однако с короткими лапами чрезвычайно сложно забираться на деревья и карабкаться по каким-то поверхностям. Сегодня вараны острова Комодо проводят свое детство, спасаясь на деревьях от массивных взрослых сородичей, которые не прочь перекусить детенышем. Возможно, предки птиц, еще будучи детенышами, так же спасались на деревьях от крупных хищников, но так как для лазанья им нужны были длинные конечности, то пока они скрывались на деревьях, и передние конечности у них были длинными, по мере же взросления и перехода к наземной жизни они укорачивались. Когда же птицы окончательно превратились в вечных подростков, «кидятлов» мезозойского мира, их конечности навсегда остались длинными.

Не стоит принимать это мое мнение близко к сердцу, я лишь предполагаю, как оно могло происходить.

Помимо лазания, демонстраций и тому подобного большие когтистые передние лапы могли служить и для обороны. Несомненные мезозойские чемпионы по когтистости — теризинозавры (Therizinosauria), также принадлежащие к манирапторам (то есть бывшие родичами птиц). Вообще, среди склонных к бипедализму травоядных «повышенная когтистость» довольно распространена. Среди недавних палеонтологических примеров можно вспомнить гигантских короткомордых кенгуру (Procoptodon goliah), хотя их когти также помогали им пригибать к земле обильные сочной листвой ветви. Двуногим травоядным сложно использовать для обороны огромные рога или бивни. Оборудованные по последнему слову оборонной техники массивные головы смещали бы центр тяжести вперед, что не способствовало бы двуногой локомоции. А уж когда бипедализм сочетался с впечатляющими конечностями, дополнительно утяжелять передний «край обороны» не имело вовсе никакого смысла: я уже писал о велоцерапторах, что в том числе именно массивные передние конечности привели к преобразованию задних конечностей, чтобы улучшить их охотничьи свойства. Крупные когти остаются оптимальным оборонительным оружием для бипедальных травоядных, особенно если у них уже разрослись передние конечности, кроме того, такие когти, как и в случае прокоптодонов, были удобны для пригибания к земле веток деревьев.

Ювенилизация. Перьевой покров (как, может быть, и шерсть у предков млекопитающих) мог развиться у птиц также именно в результате неотенических изменений. Оперение у динозавров появилось задолго до того, как среди них начал появляться кто-то, хотя бы отдаленно напоминающий птиц, скорее всего, уже общий предок значительной части архозавров был оперенным (напомню, и птерозавры были покрыты перьями, а их предки отделились от динозавров еще до того, как те стали динозаврами). Но у многих более поздних диногигантов оперение (во взрослом состоянии) исчезает. Происходит это по тем же причинам, по которым сегодня не отличаются волосатостью африканские слоны и носороги: с такими размерами тепло надо не сохранять, а всячески стараться от него избавиться. Взрослые же диноособи до мела предпочитали щеголять нагишом, и лишь когда климат становится прохладнее, взрослым приходится приодеться. А вот динодетеныши были малы, им тепло приходилось сохранять, вряд ли они, подобно родителям, ходили неглиже.

Итак, длинные передние конечности, перья — все это характерно для птиц, и эти же признаки встречаются у детенышей некоторых динозавров. Спрашивается, не являются ли некоторые из сегодня известных древнейших юрских «протоптиц» на самом деле детенышами каких-либо неизвестных нам нептичьих динозавров или архозавров? Я бы, хоть это и маловероятно, не исключал такой возможности.

Резюме. Конечно, наличие рядом родителя размером всего лишь с жирафа не было столь опасным, как соседство с родителем-зауроподом — из-за огромной массы последних даже оставляемые ими следы превращались в смертельные ловушки для существ малого размера (в том числе таких, какими были их детеныши): находят следы зауроподов, наполненные останками насекомых, млекопитающих и мелких рептилий. Да, такой угрозы родители-птерозавры для своего потомства не несли, и однако они были велики и неповоротливы, а к тому же довольно уязвимы, пока находились на земле, скорее всего, предпочитали не сильно докучать потомкам опекой. На земле же в меловой период детенышей птерозавров ожидали хищные птицы, млекопитающие, для которых будущие владыки неба ничем не отличались от прочей добычи. В конце концов геологические изменения и катастрофы поспособствовали тому, что мелкие хищники смогли полностью истребить летающих ящеров вместе с динозаврами.

Небеса и моря во времена перемен

Повлияло на птерозавров и изменение меню. Прекрасный палеонтолог и популяризатор науки Еськов в уже упоминавшейся книге «История земли и жизни на ней», когда пишет о вымирании птерозавров в конце мелового периода, вообще ограничивается только указанием на их трофическую связь с океаном. Действительно, мел- палеогеновое вымирание затрагивает не только сушу, но и моря (и моря оно затрагивает едва ли не в большем масштабе). В конце мела морская биота изменяется сильнейшим образом: сначала среди широко распространенных до того головоногих аммонитов начинают появляться совсем неправильные существа с неправильными (по научному — гетероморфными) раковинами. У них спиральные раковины неожиданно из спиральных превращались во что-то совсем иное — прямое или странно изогнутое, в какие-то подобия гигантских тромбонов или штопоров. Эти раковины отличаются от прежде распространенных однообразно закрученных — мономорфных. Позже аммониты и вовсе исчезают. На смену им идут лучеперые рыбы, взрыв разнообразия которых придется уже на начало кайнозоя (сегодня к лучеперым относятся около 95 % видов существующих в мире рыб). Увеличение разнообразия лучеперых (прежде всего, неоптеригий- новоперых) не означает, что в мезозое их в океанах вовсе не было. Напротив, лучеперые распространяются уже тогда, один из крупнейших обитателей мезозойских морей — лидсихтис (Leedsichthys problematicus) относится, насколько могу судить, именно к лучеперым. Но все же в морях из мел-палеогенового вымирания выгоду извлекут именно лучеперые рыбы, а конкретнее — неоптеригии.

Казалось бы, для рыбоядных птерозавров увеличение разнообразия рыб должно было стать настоящим подарком. Но, не говоря о том, что к новому виду добычи еще надо было приспособиться, в реальности дело не сводилось к тому, что исчезали аммониты, а на их место сразу же приходили лучеперые рыбы — морская биота претерпевала намного более значительные изменения. Как пишет тот же Еськов, опираясь на работу Хелен Таппан, в конце мезозоя распространяются покрытосеменные растения, и в том числе травянистые их формы, эрозия почв ослабевает и в океан с суши поступает все меньше минеральных веществ. Это приводит к вымиранию фитопланктона, которому эти самые минеральные вещества нужны для синтеза органики. Исчезает фитопланктон, вслед за ним исчезают и более крупные, питавшиеся им, персонажи.

К доводам Еськова и Таппан можно прибавить еще несколько. Первая половина мелового периода — время, когда на огромных пространствах от 45° южной до 45° северной широты располагается зона аридного климата (без «перерыва» на экваториальные леса), а аридные зоны отлично выветриваются. Большое количество минеральных веществ могло попадать в океан за счет этого. Учитывая высочайший уровень мирового океана в среднем в мезозое и прежде всего в начале мелового периода, а также компактное расположение материков, а их было всего два (Лавразия и Гондвана), на протяжении большей части мезозойской эры попадание минеральных веществ в океаны было весьма вероятным. В середине же мезозоя на западе Гондваны появляются экваториальные леса, и немедленно начинают сокращаться области аридного осадконакопления в океанах. К распространению экваториальных лесов, видимо, ведет именно изменение конфигурации материков, но, может быть, также и изменение состава атмосферы, вызванное, в частности, распространением цветковых (да и само по себе это распространение могло сказаться: менялись фитоценоз и взаимодействия в нем). Показательно, что в местах, максимально удаленных от экватора, в бореальных широтах, аммониты сохранятся дольше всего, возможно, до раннего кайнозоя.

Сохранение аммонитов именно там могло быть связано с вулканической активностью, приведшей к образованию деканских трапов, и падением астероидов на планету на границе. Если читатели собрались негодовать по поводу упоминания импактной теории вымирания (да и по поводу вулканической тоже), то, конечно, основные причины мелового кризиса были не в извержениях и не в метеоритах. Кризис биоты разворачивался на протяжении миллионов лет. Это видно и по тем же изменениям раковин аммонитов. Катастрофы сами по себе не были тем абсолютным оружием, которое сокрушило всех и сразу. Максимум, что они сделали — создали условия, в которых некоторые животные чувствовали себя комфортнее, чем все остальные. Как показало недавнее исследование, всего через несколько лет после падения чиксулубского метеорита (главного убийцы динозавров, по версии сторонников импакта) оставленный им кратер уже бодро заселяла морская живность[121]. И все-таки какие-то роли катастрофы сыграли. Поскольку и вулаканизм, и падение астероидов приходятся на районы относительно близкие к экваториальным, то до бореальных широт (по крайней мере, до бореальных широт Северного полушария) поднятые ими облака пепла, пыли и выброшенных в атмосферу пород добираются в сравнительно «ослабленном» виде. Может быть, это и позволило продержаться бореальным аммонитам чуть дольше.

И следующее добавление: так как исчезает фитопланктон, содержание кислорода в океане снижается, несмотря на то что в целом на планете, в том числе благодаря цветковым, его становится только больше. Раз кислорода в океане меньше, то повышается содержание углекислоты, океан закисает, а это, в свою очередь, опять воздействует на всех его жителей, в том числе и на самых мелких. Уменьшение массы плавающего в морях планктона было для морских обитателей чувствительной утратой. Тем, кто постарается-таки пережить его, надо будет как-то приспособиться к этому печальному во всех отношениях явлению — найти новые источники пищи. Аммониты здесь многое нам могут подсказать. Они питались не непосредственно планктоном, но все-таки теми, кто употреблял в пищу именно его. Аммониты перемещались в толще воды вслед за этими существами (а те, в свою очередь, вслед за планктоном)[122]. Когда обилию приходит конец, аммониты начинают искать новые способы и места кормежки, не брезгуя ничем, они в прямом смысле опускаются. Опускаются на дно — переходят к бентосному питанию, именно поэтому, как предполагается, у них и появляются «неправильные» раковины.

«Спуск» аммонитов мог быть связан и с изменением плотности воды. Как подсчитал Л. Гинзбург, в конце мезозоя в ходе морской регрессии (поднятия материков и отступления морей) акватория эпиконтинентальных морей (фрагментов континентальных платформ, покрытых морями) уменьшается примерно в 50 раз. Часть аммонитов вместе с другими морскими организмами могла оказаться «в заключении» — в постепенно мелеющих соленых озерах — частях прежних морей. Здесь перемещаться было негде и, видимо, уже незачем, что и подталкивало аммонитов сменить рацион и опуститься на дно.

Но это все-таки маловероятный ход событий, зато исчезновение хорошо прогревающихся эпиконтинентальных морей было равносильно исчезновению всемирных печек. Чумаков Н. М. писал, что в мелу наблюдалось одно из самых сильных за последние 400 млн лет повышений уровня мирового океана[123]. Имеется в виду именно начало мелового периода, а не его конец, когда уровень океана гораздо ближе к современному. Тогда образовывались огромные, мелкие и хорошо прогреваемые моря, раскинувшиеся над современными континентальными равнинами. Уровень океана в юрский период был тоже довольно высок. Шельфовые (вернее, эпиконтинентальные) моря тропического пояса интенсивно испарялись. А зона теплого «тропического» (тропический климат не был в строгом смысле этого слова тропическим — не был приурочен к тропикам) климата в мезозое распространялась гораздо дальше от экватора: как на юг, так и на север. Это приводило к созданию соленых и плотных, тяжелых вод, которые могли вслед за тем опускаться на глубину, формируя теплые подводные течения, и растекаться по всему океану, формируя как бы его теплую «подкладку». Но главное, они были весьма плотными. В этих плотных и весьма соленых слоях воды и могли обитать аммониты, по мере же поднятия континентов, сокращения внутренних морей и, главное, похолодания климата уменьшилось и испарение — соленость стала падать, исчезли и плотные соленые океанические течения. Удивительным образом снижение уровня моря привело к тому, что вода у его поверхности стала менее плотной, а значит… а значит, для того, чтобы в ней перемещаться, надо было стать легкими… И сегодня хрящевых рыб, приспособленных к жизни в пресной воде, почти нет, именно потому, что хрящевые рыбы, не имеющие даже костного скелета, удивительным образом для пресных вод слишком тяжелы. Зато лучеперые отлично живут как в пресных, так и в соленых водах.

Лучеперые рыбы с их плавательными пузырями — это, по сути дела, подводные мини-дирижабли, которым газ позволяет оставаться на плаву, не применяя усилий. Напротив, ничего подобного у брюхоногих моллюсков не наблюдается. Хотя в раковинах аммонитов используется тот же принцип, что в плавательных пузырях современных лучеперых рыб: пустые камеры раковины заполняются газом, увеличивающим плавучесть, раковины наутилусов гораздо легче раковин аммонитов (да и сами они значительно меньше своих ископаемых родичей).

Древние головоногие не единственные, кому так не повезло с плавучестью. Хрящевые рыбы вообще лишены такого замечательного устройства, как плавательный пузырь. Именно попытки минимализировать расход энергии при поддержании тела в воде привели хрящевых рыб к созданию плавающих организмов конструктивного типа «простыня» с безразмерными плавниками, скатов, и освоению подводного «парения». В соленой воде хрящевые рыбы еще в состоянии держаться на плаву, но в пресных водоемах расход энергии на это увеличивается колоссально. Они буквально тонут. Как неспециалист подозреваю, что тенденция производить крупных детенышей у хрящевых рыб также отчасти связана с отсутствием плавательного пузыря. Если взрослый тяжеловес просто тратит усилия на поддержание себя в воде, то мелкому существу приходится еще и сопротивляться течениям, и это тоже требует усилий, получается двойной расход энергии, уже лучше быть сразу крупным. Впрочем, это ни к чему не обязывающее предположение — биология рыб от меня так же далека, как геология Южного Урала.

Среди хрящевых рыб есть обитатели пресных вод, головоногие же моллюски потерпели в этом полное фиаско. И это при том, что их родичи — брюхоногие и двустворчатые моллюски — в пресных водоемах чувствуют себя отлично. Неудача головоногих может быть связана в частности, с тем, что они не могут (в массе своей) ограничиться простым и безмятежным сидением на дне либо меланхоличным ползанием по тому же дну. Хотя среди каракатиц есть и прирожденные «пешеходы», головоногие в массе приспособлены к активному поиску пищи. Именно плавание (без плавательного пузыря) в неплотных водах с умеренной соленостью для головоногих при всем желании (даже если бы они научились поддерживать солевой баланс в своих организмах) представляет огромную сложность. Я, скорее всего, сильно преувеличиваю: все-таки современные головоногие если и сохраняют остатки раковин, то, как правило, уже в рудиментарном состоянии. Как бы то ни было, обладающим толстой (пусть и отчасти заполненной газом) раковиной аммонитам плавать в водах с низкой соленостью было сложно. Аммонитам пришлось, как сказано выше, искать себя в роли обитателей придонья.

Тот факт, что «теплая подкладка» океана существовала, подтверждается распространением теплолюбивых морских организмов, по крайней мере в мелу, на крайнем севере и на крайнем юге. Конечно, не стоит преувеличивать степень подогрева древних морей, но все-таки в целом они были теплее современных.

Снижение уровня моря было связано с изменением климата и не только, мало того, исчезали хорошо прогревающиеся и долго удерживающие тепло внутриконтинентальные моря. Меловой период не просто так меловой, действительно, тогда запасы мела создаются так же интенсивно, как и в каменноугольном периоде — запасы угля. Над сотворением залежей мела трудятся именно морские организмы, когда океан отступает, все эти запасы постепенно обнажаются, место прогревающейся и запасающей тепло воды занимают меловые скалы с отменным альбедо (то есть хорошо этот свет отражающие). Климат портился, вернее, становился холоднее. Кстати, отступление морей способствовало изменению состава материковой флоры. Во-первых, первые цветковые возникли, видимо, именно как виды-пионеры, приспособленные к стремительному занятию территорий, а тут появляются огромные просторы для освоения. Кроме того, так как вымирают наземные виды, ранее связанные с океаном, изменяется транспорт минеральных веществ от океанов и прибрежий вглубь материков, что также сказывается на флоре. Морские птицы ведь не исчезли, так что можно говорить именно об изменении потоков минеральных веществ вглубь материков, а не об исчезновении этих потоков, тем не менее это изменение также влияло на растительность, а вслед за ней и на все организмы.

Конечно же, и само по себе колоссальное сокращение акватории было ударом по рыбоядным (или размножающимся вблизи от моря) организмам. Речь не о том, что все жители океанских окраин по мере изменения поступления минеральных веществ с континента и отступления океанов, подобно аммонитам, опустились на дно, вовсе нет, но искать и добывать пищу стало намного сложнее. Океаны на какое-то время сильно опустели, мелководья уменьшились: рифы вокруг обретших новые очертания континентов еще предстояло нарастить.

Поздние птерозавры, мы помним, в массе своей любят рыбу и все с ней связанное, но есть среди них и исключения — тот же кетцалькоатль, а это уже поздний (позднее некуда) мел, мог питаться и питался, скорее всего, на суше. Дуглас Лоусон нашел его останки в отложениях, которые не то что не имеют никакого отношения к морским, но поблизости от которых нет следов даже крупных пресных водоемов. Даже если кетцалькоатль совершал дальний миграционный перелет, он должен-таки был что-то есть. В пользу того, что это существо не было привязано к водоемам, говорят и их микроскопические (в сравнении с размером тела) ступни, плохо приспособленные для хождения по мелководью. Как показывает пример фрегата, не обязательно хорошо плавать, чтоб провести всю жизнь в полете над морем, так что это аргумент все-таки слабый, но все же заслуживающий внимания. Итак, изменение диеты для птерозавров не было принципиально невозможным. Но и на земле падальщикам, особенно крупным, нужны источники падали (разнообразные крупные позвоночные), и вымирание наземной мезозойской мегафауны на рубеже мела и палеозоя поддержанию их обилия не способствовало.

Плацентарные угнетатели пернатых

Если помните, свой экскурс в историю птерозавров я начал с того, что среди морских амниот и вообще амниот, связанных трофически с морями и водоемами, практически не было фильтраторов, за немногими исключениями. Среди тетрапод, переселившихся в океан окончательно, фильтраторов не наблюдалось. Это не означает, что современные млекопитающие такие крутые, а мезозойские морские завры — лузеры, не сумевшие освоить экологические ниши, располагавшиеся у них прямо перед мордами. Мезозойская морская биота, как и условия ее существования, отличалась от современной весьма сильно. Далеко не факт, что, если бы у нас появилась машина времени и мы забросили в мезозой, скажем, какого-нибудь усатого кита, он смог бы прокормиться в тогдашних условиях. А если бы переместили предка китов — амбулацета (Ambulocetus natans), он бы до этих китов доэволюционировал. По меньшей мере, я уверен, гигантом он мог бы и не стать.

Ниши, которые заняли плацентарные в кайнозойских морях, намного разнообразнее тех, которые сумели занять различные рептильные существа в морях мезозоя. Но не только синапсидам так не повезло с океанами. Высшие архозавры — птицы, нептичьи динозавры и птерозавры — также оказались плохо приспособлены к освоению океанских просторов. О птерозаврах я уже говорил выше. Что касается динозавров, можно, во-первых, предположить, что им помешала отрицательная плавучесть. Полые кости и высокая пневматизация скелета изначально характерны для архозавров. Именно пневматизация помогала первым динозаврам поддерживать баланс тела на двух конечностях, и именно она делала скелеты динозавров достаточно легкими, чтобы они дорастали до размера и массы солидного грузовичка, не превращаясь в груду неподвижного мяса, а птерозаврам размером с планер давала возможность оторваться от земли.

Пневматизация скелета делала динозавров крайне «легковесными», если они и могли плавать, то только по поверхности, нырять, да и вообще поддерживать равновесие в воде им было трудно. Казалось бы, максимум, на который можно было рассчитывать с их строением, — плавая по поверхности пресноводных озер, питаться водорослевыми матами (долгое время считалось, что именно так и должны были себя вести гиганты зауроподы). Благо в мезозое существовали озера, в которых основная биомасса, видимо, сосредоточивалась у поверхности, а глубинные слои оставались практически не заселены. Возможно, те же формировавшиеся в хорошо прогреваемых верхних слоях воды водорослевые маты просто не пропускали на глубину свет и не давали обитателям глубин заниматься фотосинтезирующей деятельностью. Воды, насыщенные кислородом, концентрировались у поверхности, ниже формировались зоны с высоким содержанием углекислоты. Все изменилось только с распространением цветковых растений, соединивших разные уровни водной жизни. Пока же все, кто мог, в подобных водоемах держались у поверхности, где был корм. Есть и другие объяснения таких странных озерных образований, об одном я скажу чуть позднее. Впрочем, не надо преувеличивать: во- первых, в мезозое имелись пресные водоемы с разной экологией, во- вторых, не пресные воды нас сейчас интересуют в первую очередь. В соленых же водоемах мезозоя такого четкого разделения по уровням, кажется, вовсе не наблюдалось.

Вернемся к динозаврам. Отрицательная плавучесть, если бы она была главным препятствием на пути к освоению морей, едва ли могла надолго остановить их распространение. Ее легко можно было скорректировать при помощи гастролитов. Я же говорил, что, именно заглатывая камни, корректируют свою плавучесть современные архозавры — крокодилы (хотя у них пневматизация скелета не развита). Как минимум зауроподы, не умевшие пережевывать пищу, также пользовались гастролитами. В случае переселения в океан камни в желудке могли бы послужить им отличным балластом.

Нептичьи динозавры могли охотиться на пресноводных (и не пресноводных) рыб и других обитателей водоемов. Не вызывает никакого сомнения, что полуводным и преимущественно рыбоядным животным был спинозавр. Только «легковесностью» динозавров дело никак не может ограничиваться.

Показательно здесь отличие судеб морских млекопитающих и птиц в кайнозое. Птицы, конечно, успешнее птерозавров и динозавров штурмуют океаны, некоторые из них оказались отличными мореходами, но птиц, окончательно переселившихся в моря, мы все же не наблюдаем — минимальную связь с сущей они сохраняют. Наиболее продвинуты в освоении морских просторов пингвины, но и они продолжают выращивать птенцов на земле. К тому же они значительно уступают в размерах морским млекопитающим: никаких пингвинокитов или сиреноолуш не существует даже в планах.

Сегодняшние птицы вообще существенно проигрывают зверям в размерах. Но в принципе разница между ними бывает не так велика. Можно назвать множество летающих и нелетающих птиц-гигантов: гасторнисы (Gastornis parisiensis), фороракос (Phorusrhacos longissimus), келенкен (Kelenken guillermoi), эпиорнисовые (Aepyornithidae), динорнисы (Dinornis), дроморнисы (типовой вид — Dromornis australis), аргентавис (Argentavis magnificens). Некоторые из них весили более сотни килограмм. Конечно, эти виды в большинстве своем смогли эволюционировать и «дорасти» до достаточно крупного размера в особых случаях: или в условиях вообще почти полного отсутствия млекопитающих (на новозеландских островах, куда из зверей ранее человека добираются только рукокрылые и разные ластоногие), или в условиях сравнительно слабого давления плацентарных. Дроморнис жил в Австралии, где плацентарные появились лишь под конец кайнозоя. Птицы-гиганты появлялись ближе к началу кайнозоя, когда эволюция крупных плацентарных еще не зашла далеко, и в период эоценового температурного максимума, когда размеры млекопитающих уменьшаются[124]. Наконец, в условиях сравнительно слабого давления плацентарных хищников — на Мадагаскаре (куда кошачьи и собачьи доберутся только вместе с человеком). Или в Южной Америке, где доминирующими хищниками до соединения континента перешейком с Северной Америкой в разное время были сухопутные крокодиломорфы — себециды (Sebecidae), сумчатые и сами птицы.

Что пернатые гиганты появляются именно там, где хищные плацентарные слабо представлены, не означает, что с плацентарными они не могли сосуществовать. Из Южной Америки после появления Панамского перешейка они распространились и на север. Но формирование видов-гигантов происходит все-таки в условиях сравнительной изоляции. Именно млекопитающие, точнее хищные млекопитающие, выдавливают птиц из большого размерного класса, не позволяя им набирать массу и рост. Точно так же, как птицы вытесняют с дневного неба млекопитающих — рукокрылых, звери не позволяют птицам спуститься на землю, а при увеличении размеров птицам рано или поздно приходится отказываться от полета. Из всех перечисленных выше пернатых гигантов способность к нему не утратил только аргентавис, он же из всех перечисленных являлся едва ли не самым «субтильным» существом. Конечно, были и другие летучие гиганты, в частности среди упоминавшихся ранее пелагорнитид, но они были даже менее массивны, чем аргентавис. Отказ от полета означал, что теперь крупным птицам приходилось гнездиться не на скалах и на деревьях, а на земле. Да, даже не отказавшемуся от полета гиганту сложно было подобрать подходящее по прочности и размеру дерево или выступ скалы. На земле же потомство птиц оказывалось намного более уязвимым для хищников. Птицы могли бы использовать свои конечности для создания убежищ — нор (многие птицы действительно предпочитают норное гнездование), но и здесь у плацентарных были огромные эволюционные преимущества: традиция строительства нор была на стороне млекопитающих. Перед хищниками плацентарными наземные птицы, видимо, были довольно беспомощны. Возможно, именно поэтому крупные нелетающие птицы и по сей день немногочисленны.

Конечно, птицы, гнездящиеся на земле, довольно разнообразны, и, несмотря на угрозу со стороны хищников, эти птицы продолжают благополучно существовать. Ключевым фактором, не позволяющим птицам повторять размерные рекорды своих нептичьих динопредков, является именно сочетание наземного гнездования и увеличения в размерах. Увеличение в размерах означает и более длительный период детства, а следовательно, и более длительный период уязвимости. Возможно (это лишь моя гипотеза), существует некая сложно преодолимая граница размерности: когда птица становится уже слишком крупной для гнездования на деревьях и слишком заметной для хищников, но родители еще недостаточно велики — не могут обеспечить долгорастущим отпрыскам полноценной защиты. То есть для птиц существуют оптимальные диапазоны размеров, обладатели которых могут сосуществовать с хищными млекопитающими, но само достижение этого размера требует особых условий. Быть может, именно попаданием в такую размерную нишу объясняется долгое сосуществование нелетающих хищных птиц — выходцев из Южной Америки с плацентарными хищниками Америки Северной. Хотя нелетающие птицы и смогли сформироваться только в условиях отсутствия опасности со стороны плацентарных, после достижения достаточно крупного размера они уже могли выдержать их давление.

Даже достигнув веса в несколько центнеров, птицы не могли увеличиваться дальше: опекать потомство они были способны, только пока оставались хоть как-то с ним соизмеримы. Возможно, некоторые из них (например, эпиорнис — родич киви, которые не опекают птенцов после их вылупления) и отказывались от заботы о птенцах, но в дальнейшем это должно было привести и привело к печальным последствиям в форме вымирания (но тут, конечно, постаралось уже непосредственно человечество, а не плацентарные вообще).

Для хищных нелетающих птиц возможность увеличения в размере была ограничена и отсутствием подходящих по размеру и обилию объектов охоты. Максимальный размер специализированного хищника, как правило, меньше максимального размера травоядного (или других потенциальных объектов охоты) — хищные тероподы не достигали размеров зауропод, среди хищных плацентарных не было существ, сравнимых по размеру с индрикотерием, сегодня львы африканских саван намного меньше слонов, носорогов и даже жирафов. Добывание корма для хищника, прежде всего теплокровного хищника, слишком затратно, поддержание активного метаболизма требует слишком больших усилий, что и ведет к такой диспропорции. Учитывая то, что, как правило, температура тела у птиц выше температуры плацентарных и обмен веществ интенсивнее, им требуется больше добычи и вести охоту сложнее. Размеры же хищных нелетающих птиц были близки к размерам современных им крупных хищных плацентарных. Но не все нелетающие птицы были хищниками, и отсутствие преимущественно растительноядных форм, сопоставимых по размерам с растительноядными двуногими мезозойскими нептичьими динозаврами (например, с теризинозаврами), как мне кажется, не может быть объяснено сложностями в добывании пропитания. Видимо, роль млекопитающих в том, что птицы сегодня остаются в основном некрупными животными, велика.

Можно было бы предположить, что с океаном произошло нечто подобное, то есть что именно млекопитающие и не позволили птицам освоить океаны, точнее, птицам, живущим в океане, сравниться в размерах с китами и косатками. Для того чтобы окончательно переселиться в океан, птицам требуется отказаться от полета: устройство крыла, удобное для полета, плохо подходит для плавания, и наоборот. Раз птица отказывается от полета, она вынуждена гнездиться на земле, а здесь ее поджидают все те же млекопитающие. Конечно, пингвины обитают, в частности в Антарктиде, где наземные млекопитающие им угрожать не могут просто по причине полного отсутствия, но на этом материке, возможно, на них действует другой ограничитель, не хуже млекопитающих сдерживающий рост размеров, — холод.

Казалось бы, холод при наличии хорошей кормовой базы только способствует лучшему росту. Однако пингвины должны не просто выживать и согреваться, а вырастить потомство. Пингвины, даже по меркам птиц, очень заботливые родители (напомню, они одни из немногих птиц, способных выкармливать птенцов особыми выделениями). Без родительской заботы в полярных условиях птенцы не способны были бы выживать. Производить на свет крупных потомков пингвины не могут: нельзя снести яйцо размером с будку — в нем эмбриону не выжить: он задохнется (об ограниченной «функциональности» яйца я еще скажу). Оставаясь заботливыми родителями, пингвины не могут быть на порядок крупнее собственных птенцов, иначе не сумеют о тех позаботиться. Холод, заставляя пингвинов неусыпно оберегать своих чад, и ограничивает их рост, хотя в полярных условиях увеличение размеров было бы вполне уместно.

Не только размер откладываемых яиц важен — важно распределение родительской заботы. В суровых полярных условиях птенец должен дорасти до размера взрослой особи достаточно быстро, чтобы оставить время родителям подготовиться — накопить жировые запасы к следующему сезону размножения. У пингвинов нет возможности достаточно долго опекать птенцов. Конечно, белые медведи существуют на другом полюсе планеты, но в тех же полярных условиях их детеныши имеют при рождении массу 450–750 граммов (многократно меньше веса взрослой особи). И полярные условия не мешают медведице в течение полутора лет ухаживать за медвежатами, пока они не будут готовы ко взрослой жизни. Но медведица сохраняет достаточно высокую мобильность, несмотря на сопровождающих ее детенышей, может активно искать новые источники пищи. Юные пингвинята же не готовы сопровождать родителей в «морских походах», это ограничивает возможности родителей и свободу поиска ресурсов питания. Кроме того, пингвины, населяющие Антарктиду, не способны сооружать убежища: для их потомства и нападения хищных птиц остаются серьезной угрозой, что, кажется, тоже заставляет делать ставку на сравнительно быстрое взросление.

За пределами Антарктики пингвины и прочие нелетающие пернатые обитатели морей и пресных водоемов не могут увеличиться в размерах, так как оптимальной защитой от зверей и прочих быстрых хищников для них теперь может служить маскировка, возможность как можно меньше попадаться на глаза этим хищникам и сравнительно быстрое взросление.

Я говорил о давлении, которое оказывают млекопитающие на птиц, переходящих к наземному образу жизни (или по крайней мере выведению потомства). Что касается давления млекопитающих на птиц в самих морях, то оно все же выглядит маловероятным. При переходе к наземному образу жизни птицы встречались с млекопитающими, изначально намного лучше адаптированными к жизни на земле. При заселении океанов у млекопитающих не было такого преимущества — и птицы, и звери подходили к нему в равной степени неподготовленными. Более того, птицы начали осваивать моря ранее млекопитающих — еще в конце мелового периода появляются гесперорнисообразные (Hesperornithiformes). Они отказались от полета и на суше чувствуют себя, видимо, даже менее уверенно, чем современные пингвины. Появляются эти морские птицы именно в конце мела — вместе с постепенными изменениями климата, с изменением плотности воды, исчезновением эпиконтинентальных морей и вместе с некоторым похолоданием.

Горячие динопарни

Это опять возвращает нас к мыслям Еськова о том, что в теплых морях быть холоднокровным экзотермным выгоднее, чем эндотермным. Мы уже поняли, мезозойские морские вторичноводные позвоночные эту мысль подтверждают плохо, но давайте присмотримся к ним повнимательнее, а заодно давайте присмотримся и к динозаврам.

Хотя сейчас это кажется уже маловероятным, но существует теория, согласно которой динозавры в полном смысле не были теплокровны. Высокая температура в их организмах поддерживалась за счет огромных размеров (разумеется, у взрослых особей), явление получило название инерционной гомойотермии. Исследование костей динозавров и их сравнение с костями млекопитающих показывают все признаки сходного, весьма быстрого метаболизма — высокую долю вторичной костной ткани, связанной с многочисленными гаверсовыми каналами. То есть налицо вроде бы теплокровность. Однако строение костей динозавров сильно различается в зависимости от размеров. У небольших динозавров кости практически рептильные. Значит, и метаболизм довольно медленный. По мере увеличения размеров он делался все стремительнее, а температура все выше.

Однако пример, по которому мы сегодня можем составить хоть какое-то представление об инерционной гомойотермии, показывает, что при таком способе «обогрева», если бы именно обогрев был действительным препятствием, океаны остались бы для динозавров вполне доступны. Сегодня какое-то подобие инерциальной гомойотермии можно наблюдать у крокодилов, но, во-первых, поддержанию ее способствует то, что крокодилы обитают исключительно в зоне тропического климата, где температурные колебания весьма слабы, и во-вторых, живут они именно в водоемах, в пресных водоемах, хорошо прогреваемых и медленно остывающих. То есть жизнь в водоемах (по крайней мере пресных) не только не препятствует обретению инерциальной гомойотермии, но и способствует ей (а в мезозое и моря, как я писал выше, были отлично прогреты). Более того, именно крокодилы — единственные известные мезозойские архозавры (за исключением уже названных и сравнительно поздних птиц), приспособившиеся к жизни в открытом море. Да и сегодня гребнистые крокодилы отлично чувствуют себя в соленой воде (хотя ее нельзя назвать естественной средой их обитания).

Другой пример — кожистая черепаха. Это животное «умеренно» теплокровное — мезотермное. Их мезотермность, видимо, также достигается за счет довольно большого размера, то есть инерциальной гомойотермии (в данном случае мезотермии), и никоим образом не препятствует обитанию в море. Черепахи, напомню, появились еще в мезозое, и среди них были и виды значительно крупнее современных нам черепах, например гигантская черепаха архелон (Archelon ischyros). Конечно, чтобы быть уверенными в скорости ее метаболизма, необходимы специальные гистологические исследования, но и сейчас можно (проводя аналогию с современными кожистыми черепахами) с большой долей уверенности говорить, что они могли быть частично теплокровны.

В пользу того, что высшие динозавры отапливались не только за счет размеров, говорит то, что именно архозавры (птерозавры), как уже сказано, первыми из позвоночных завоевали воздух и освоили машущий полет, а он требует большой траты энергии и активного обмена веществ. Многочисленные, порой весьма экзотичные попытки «создать летуна» на завровой, или амфибийной, основе дали ряд необычных существ, но не продвинулись далее планирующего полета. И нужный уровень метаболизма был достигнут не за счет размера. Да, летающие ящеры со временем превратились в гигантов, но среди более ранних птерозавров были и крошки размером с летучую мышь — упомянутые ранее анурогнаты. Наконец, то, что изначально динозавры имели парасагиттально расположенные задние конечности и были приспособлены к бипедальной локомоции, означает, что им постоянно приходилось поддерживать конечности горизонтально, то есть постоянно расходовать энергию на поддержание равновесия, иметь довольно высокий уровень метаболизма и, следовательно, свое «персональное» внутреннее «отопление». То, что некоторые динозавры обитали в меловой период в районах Заполярья и сохраняли круглогодичную активность, говорит о наличии у них активного обмена веществ. Климат в мезозое в этих широтах был, безусловно, намного менее суров, чем климат Заполярья сегодняшнего, и все же на долгие зимние месяцы оно погружалось во мрак и становилось местом весьма недружелюбным и холодным.

Исследование зубной эмали зауроподов показало, что эти животные (по крайней мере взрослые) обладали довольно высокой температурой, хотя и несколько ниже прогнозируемой[125]. Также исследование яичной скорлупы нептичьих динозавров показывает, что она формировалась в их организмах при сравнительно высокой температуре (около 31,9 °C у овирапторов и около 37,6 °C у титанозаврид)[126]. Если зауроподы — гиганты в мире динозавров, то размеры титанозавриды впечатляли даже по меркам зауропод, так что здесь как раз есть все основания списать высокую температуру на размер животного. Полагаю, продвинуться в решении вопроса о теплокровности зауропод помогло бы исследование скорлупы яиц их карликовых — островных форм. Но вот овирапторы колоссами точно не были. Итак, как бы там ни было, конкретно с зауроподами в среднем температура выглядит высокой — скорее всего, многие динозавры были теплокровны или как минимум мезотермны.

Сказанное не означает, что уровень метаболизма у крупных форм столь же высок, как у современных птиц и плацентарных. Гигантам в несколько тонн он был просто не нужен — размер позволял им эффективно сохранять то количество тепла, которое они вырабатывали. Но даже при том, что динозавры поддерживали температуру своего организма не так хорошо, как современные нам эндотермы, все же они могли вырабатывать тепло самостоятельно. Однако то, что значительная часть динозавров была теплокровной, не означает, что таковы были они все. Даже среди современных млекопитающих, для которых теплокровность — абсолютный мейнстрим, есть голые землекопы, которые предпочитают о разогреве тела не заботиться. Что показательно, как я уже сказал, при снижении концентрации кислорода и повышении концентрации углекислого газа в окружающей среде и вполне современные теплокровные мыши снижают интенсивность метаболизма[127]. А ведь на протяжении большей части мезозоя уровень кислорода в атмосфере был заметно ниже современного. Это позволяет предположить, что путь не только динозавров, но и млекопитающих к теплокровности не был таким уж прямым и после достижения «сносной» гомойотермии из-за недостатка кислорода они могли от нее отказываться в пользу более дешевой в употреблении пойкилотермии.

Любопытно, как на то же снижение кислорода отреагировали бы не плацентарные, а сумчатые или однопроходные. Конечно, примеров полного отказа от теплокровности, несмотря на менее активный в сравнении с плацентарными метаболизм, среди них мы не наблюдаем (на сегодня), все же это не значит, что подобное невозможно, так что эксперимент, аналогичный проведенному с мышами, был бы любопытен.

Также снижение уровня кислорода привело к уменьшению массы грызунов. Быть может, и уменьшение размеров млекопитающих во время палеоцен-эоценового термического максимума было связано с ростом количества углекислого газа в атмосфере в этот период. Максимум связывают с резким высвобождением метана изо льда и увеличением количества углерода в водах океана и атмосфере.

Интересно было бы также проследить, как сказалось бы кислородное голодание на размерах потомства: если сами животные теряют массу, то, возможно, так же, а то и в большей степени, уменьшились бы и размеры детенышей?

От зверей вернемся к динозаврам: если сегодня одно млекопитающее сумело отказаться от поддержания постоянной температуры, то чем динозавры хуже? За десятки миллионов лет эволюции нептичьих динозавров должно было появиться множество видов с совершенно различным уровнем метаболизма, а в ранние периоды эволюции метаболизм у динозавров хотя и был интенсивнее, чем у их прочих рептильных современников, но не был, скорее всего, столь развит, как в более поздние периоды. Даже намного позднее оставались динозавры, сильно зависящие от температуры среды. Если аномалии строения некоторых динозавровых яиц из позднего мела связаны с хаотическими изменениями температуры в период формирования яиц в организме родителя, это не может означать ничего иного (правда, нельзя отвергать того, что аномалии связаны не с перепадом температуры, а с какими-то иными изменениями).

Итак, возвращаясь к идее о том, что теплые моря давали преимущество существам с не особо активным метаболизмом (хотя мы знаем, что это не так), нужно сказать, что и в таком случае не все динозавры должны были оказаться в проигрыше.

Высокая температура действительно создавала для этих гигантов проблему, но проблему иного рода, не связанную с заселением океана. Млекопитающим и синапсидам, как ни странно, в чем-то было проще совместить гигантизм и высокую температуру: сохраняя высокую связь с водой и богатую железами кожу, они хорошо охлаждались за счет испарения. Но как охладиться, если кожа превращена в чешуйчатый панцирь, почти полностью лишенный желез?

Диапсиды создают несколько различных систем охлаждения. Одна из них, кажется, принципиально изменила всю систему метаболизма динозавров, об этом я еще скажу. Пока о системах менее принципиальных, тем не менее важных. Важнейшим из органов для нас является мозг, для большинства остальных позвоночных тоже. Диногиганты старались следовать заветам Суворова — держали голову в холоде. Анкилозавры, а скорее вообще анкилозавриды (Ankylosauridae), создали в черепе целый дыхательный лабиринт из хитрозакрученной трубки для охлаждения черепа[128]. Они же оборудовали черепа довольно изящной и сложной системой кровеносных сосудов для еще более качественного охлаждения[129]. Полагаю, сложносочиненные гребни таких гадрозавров, как, например, зауролофы (Saurolophus osborni), через которые также прокачивался воздух, служили для той же охладительной цели. Для лучшего охлаждения они опутывали сосудами те места, где испарение все-таки шло интенсивнее, — в основном носовые проходы и пасти (тут от динозавра к динозавру ситуация менялась)[130]. Но один из самых интересных моментов — то, что для охлаждения могут использоваться верхние височные окна — уникальная структура, которая определяет отличие диапсид от синапсид. Теория об использовании верхних височных окон для терморегуляции предложена Кейси Холидей, подтверждена исследованием современных аллигаторов, у которых действительно интенсивность нагревания зон височных окон зависит от температуры окружающей среды. Чем вокруг холоднее, тем лучше прогреваются височные окна аллигаторов, и наоборот: чем вокруг жарче, тем они становились холоднее[131]. Возможно, мы нашли основную причину различия в строении черепов синапсид и диапсид. Раз синапсиды прекрасно охлаждались за счет испарения, им не требовался на первых порах встроенный в голову кондиционер — им и так было хорошо, а вот лишенные желез более «рептильные» диапсиды вынуждены были для охлаждения создавать новые структуры. Впрочем, позднее у синапсид, точнее уже млекопитающих, для охлаждения головы тоже развилась отличная структура (думаю, даже более эффективная) — ушные раковины. Конечно, в первую очередь это органы слуха, но и для охлаждения они отлично служат — посмотрите на любых пустынных животных. Быть может, одним из факторов развития наших грандиозных ушных раковин и стало то, что путь к образованию новых полостей в черепах для млекопитающих был уже закрыт (впрочем, это опять же только фантазия).

И вновь пленники суши

Что же мешало динозаврам стать мореходами? С полуводностью у них, кажется, все обстояло неплохо: кроме уже упомянутых спинозавров, долгое время полуводными животными считались гадрозавриды (Hadrosauridae). Это огромная группа динозавров, поэтому делать какие-то обобщения сложно, но наличие у них мощного, сплющенного с боков хвоста, а также перепонок (но это лишь у некоторых) говорило в пользу этой версии, хотя на протяжении миллионов лет они могли менять «предпочтения», переходя от полуводного существования к вполне сухопутному. Возможно, некоторые из них по мере взросления меняли среду обитания: начиная жизнь как полуводное животное, в дальнейшем переселялись на сушу. Это предположение выглядит фантастически, но чего не бывает в природе. Гадрозавры жили в сравнительно умеренных широтах и, насколько можно судить, оставались активны в течение всего года, то есть и в периоды наибольших похолоданий. Можно представить, что я выше уже и сделал, что терморегуляция гадрозавров была не столь совершенной, как у современных птиц или млекопитающих. Вода могла быть для детенышей гадрозавров надежной теплоизоляцией, оберегающей их от погодных колебаний (хотя в условиях долгого полярного мезозойского дня эти колебания были и маловероятны) до тех пор, пока они не набирали достаточную массу. Теплые воды океана с «внутренним подогревом» были для этого весьма удобны. Вода могла служить им убежищем от возможных сухопутных хищников. Как вы считаете?

На самом деле на счет первой, теплоизоляционной, гипотезы у меня есть большие сомнения: все же воды в умеренных широтах уже были довольно прохладны, и океаны к этому времени своего подогрева почти лишаются. А вот идея с хищниками мне кажется-таки любопытной. Если действительно малышам гадрозавров приходилось спасаться в воде от хищников, то что это могли быть за хищники, специализирующиеся на небольших существах и не любящие воду? В конце мелового периода как раз появляются некрупные, но способные охотиться на существ размером с динодетенышей млекопитающие, и водные процедуры, напомню, на протяжении всего мезозоя млекопитающие в целом не жалуют, и все-таки мог ли их пресс хотя бы некоторых динозавров склонить к полуводной жизни? Относительно насекомых можно отметить любопытные изменения: если личинки древних гигантских стрекоз вели вполне сухопутный образ жизни, то современные стрекозы первую половину жизни предпочитают находиться в воде. Сухопутный образ жизни личинки стрекоз вели до конца пермского периода, когда случается настоящий уход личинок в воду. Конечно, это не означает, что именно позвоночные и загнали современных стрекоз в воду (вообще не факт, что это связано с какими-то хищниками), но в целом такое перемещение в результате какого-то эволюционного давления, как мы видим, вполне возможно.

Перепонки и плоский хвост, быть может, помогали гадрозаврам пересекать крупные реки во время сезонных миграций. Недавнее исследование зубов этих животных, проведенное канадскими учеными, показывает, что как минимум населявшие современную канадскую провинцию Альберта гадрозавры не были склонны к дальним миграциям наподобие современных карибу и предпочитали перемещаться на сравнительно небольшие расстояния, порядка каких- нибудь 80 километров (что сопоставимо с перемещениями современных слонов)[132]. Однако то, что установлено для группы гадрозавров, населявших одну конкретную местность, не обязательно справедливо для гадрозавров всегда и везде.

Останки гадрозавров (впрочем, не только гадрозавров, но и некоторых других динозавров, не имеющих явных приспособлений для водных перемещений) порой обнаруживаются в морских отложениях со следами повреждений, оставленными пелагическими хищниками. Предположительно трупы незадачливых гадрозавров выносило в море течение рек, которые они безуспешно пытались преодолеть, либо они обитали на периодически затапливаемых территориях (подобных современной амазонской сельве) и не всегда могли спастись в периоды разливов. Гипотеза о миграциях или жизни на затопляемых территориях мне сейчас кажется наиболее правдоподобной (а учитывая данные ограничивающего миграции зубоисследования, из этих двух все-таки версия с затапливаемыми территориями кажется наиболее обоснованной).

Уровень океана на протяжении большей части мелового периода был гораздо выше, чем сегодня (но, повторяю, не в конце мелового периода, когда он понижался), это означало и более интенсивные периодические затопления суши, и даже периодическое превращение целых материков в россыпи островов. Современная Северная Америка состояла тогда из двух независимых островов — материков Аппалачии и Ларамидии. Один из них, Аппалачия, видимо, и был прародиной гадрозавров[133]. Кроме того, в этот период Луна все еще находилась ближе к Земле, чем сегодня, а следовательно, и притяжение ее действовало на земные воды сильнее, учитывая, что воды эти «велики и обильны», это должно было формировать огромную зону приливов, что, в свою очередь, могло формировать совершенно уникальную экосистему, в чем-то похожую на современные экосистемы мангровых лесов. Впрочем, это мои предположения, вообще же мангровые леса да и, собственно, растения, способные переносить высокую соленость, — это изобретения кайнозоя (что не означает, что раньше не было совсем никаких аналогов).

Миграционная гипотеза не менее основательна. Легкие динозавровые кости (хотя именно у гадрозавров они были лишены полостей, характерных для зауроподов и тероподов) и большие размеры дозволяли гадрозаврам во время миграций легко пересекать самые обширные водные преграды и участвовать в самых дальних заплывах.

Однако, может быть, мы все понимаем совершенно неверно: возможно, обилие «морских» гадрозавров связано не с тем, что они жили вблизи водоемов и как-то с ними взаимодействовали, а, напротив, с тем, что как пловцы они были довольно плохи и в случаях затоплений во множестве гибли?

Что бы ни обусловливало их анатомию и какова бы ни была их связь с водной стихией, гадрозавры не смогли переселиться в океаны.

Кроме них с водой могли быть связаны анкилозавры. Как минимум один из них был рыбояден[134]. Уточню, не вполне ясно, был ли это именно какой-то анкилозавр или его родич из нодозавров, но он точно питался рыбой. И это неудивительно: анкилозавр — это почти динозавровый вариант черепахи, а черепахи — это существа, формировавшиеся как водные и полуводные. Уже наличие панциря облегчает переход к водной жизни — делает достаточно тяжелым для успешного погружения. Но и анкилозавров-мореплавателей мы не знаем.

Итак, для высших архозавров действуют еще какие-то ограничители, препятствующие их переселению в моря, помимо крайне легкого скелета. Рискну предположить, что одним из таких ограничителей является именно трудность перехода к живорождению. Для амниот живорождение, видимо, является единственным способом окончательно отказаться от связи с сушей. У лепидозавров живорождение и сегодня встречается часто, например у современных змей, в том числе упоминавшихся выше морских. Морские змеи — одни из наиболее адаптированных к жизни в водной среде выходцев с суши, они, в частности, научились извлекать кислород непосредственно из воды, используя для дыхания слизистую рта. Среди же современных архозавров (птиц и крокодилов) живородящих нет. Одна из причин, препятствующих переходу к живорождению у высших архозавров (уточню, крокодилы к ним не относятся — они довольно примитивны), — жесткая известковая скорлупа, покрывающая их яйца (у яиц нептичьих динозавров, по крайней мере динозавров мелового и юрского периода, также была жесткая известковая оболочка). Хотя именно в меловом периоде становятся разнообразны динозавры, возможно, с достаточно слабо обызвествленной кожистой скорлупой. Известковая скорлупа необходима сейчас для правильного развития и выживания эмбрионов[135].

Особую сложность в переходе к живорождению создает способ дыхания, «разработанный» продвинутыми архозаврами (на это обратила мое внимание Лидия Каташук) — легкие у птиц и, вероятно, у некоторых динозавров тоже — это «набор» трубочек, остающихся во время дыхания неподвижными. Для того чтобы такие легкие начали хорошо работать, их предварительно необходимо «просушить», удалить всю возможную влагу. В утробе это сделать невозможно, этого можно добиться только в покрытом твердой скорлупой яйце (яйцо лепидозавров скорее впитывает влагу, чем от нее избавляется). Создав невероятно сложные и эффективные легкие, природа почти полностью отрезала архозаврам путь к живорождению.

Само по себе обызвествление яиц еще не признак того, что у динозавров окончательно сформировался птичий тип легких. С одной стороны, зачаточные способности к дыханию по птичьему типу у динозавров были, видимо, изначально, и это делает их метаболизм достаточно быстрым. Увеличение размеров в сочетании с бипедальностью или колоссальными шеями приводит к все более сильному развитию пневматизации скелета, как следствие — к разрастанию воздухоносных мешков. С другой стороны, огромный размер приводил к тому, что яйца оказывались на порядки меньше родителей, при откладывании их требовалось защитить, и это уже приводило к развитию более толстой скорлупы. Вместе это давало комплекс, который и можно было бы использовать для окончательного перехода к птичьему типу легких. Вместе с тем окончательный переход к неподвижным птичьим легким означал, что динозаврам становилось невыгодно закапывать яйца в почву, а наоборот, выгоднее было держать на поверхности, где яйца быстрее и лучше испаряли при формировании легких. Однако находящиеся на земле яйца подвергались множеству опасностей: перегреву, переохлаждению, переувлажнению, нападению хищников. Именно создание неподвижных легких требовало от будущих птиц интенсификации опеки. То есть момент окончательного формирования птичьих легких можно примерно приурочить ко времени, когда динозавры начинают создавать свои спиралевидные кладки с пустым местом в центре для размещения родителя. Возможно, попытки окончательного создания птичьих легких предпринимались и ранее, но без расположения яиц на поверхности земли и, соответственно, родительской опеки это оказывалось намного менее эффективным — яйца требовали долгого созревания, не были застрахованы от температурных изменений. Быть может, успех в позднем мелу динозавров со слабым обызвествлением яиц связан именно с усилением сезонности и давлением мелких хищников (преимущественно млекопитающих): выгодным оказывалось или максимально возможное отсутствие обызвествления и быстрое развитие эмбрионов, или максимальная забота о потомстве. В любом случае эти гипотезы сложно проверить, но абсолютно понятно, что в линии млекопитающих такой тип дыхания не мог развиться именно в силу того, что он был связан с заметными влагопотерями, а млекопитающие и их пращуры и так расходуют воду крайне неэкономно. На млекопитающем маршруте эволюции эта возможность была отрезана.

Строгое ограничение, связанное с устройством легких, достоверно действует лишь на некоторую часть динозавров, но это именно та часть, которая существует и сегодня. Нельзя загадывать на будущее — может быть, эволюция все-таки изобретет какой-то обходной маневр, создаст какого-нибудь сумчатого киви, но с тем, что сверхэффективные легкие архозавров стали для них труднейшим препятствием на пути к живорождению, я полностью согласен.

И все же не стоит предполагать, что только скорлупа и откладывание яиц на суше были единственным препятствием, мешавшим динозаврам в освоении морей (тем более что это ограничение действовало, видимо, не на всех динозавров).

Черепахи, как выше сказано, изначально, видимо, появились как животные, ведущие полуводную жизнь, как минимум жизнь в воде на эволюцию черепах сильно повлияла. С конца юрского периода распространяются и их морские разновидности. Сегодня черепахи вместе с морскими змеями остаются одними из наиболее приспособленных к водной среде амниот. Некоторые из них также изобрели способ усваивать кислород непосредственно из воды, правда, в отличие от змей для дыхания они используют не рот, а клоаку и кишечник. Тем не менее черепахи не порывают с землей — продолжают откладывать яйца на берегу, и это не мешает их успеху. Рассмотренные выше пингвины, еще сильнее связанные с землей, также успешно осваивают моря (хотя и остаются существами сравнительно некрупными).

Полагаю, неуспех мезозойских нептичьих динозавров в завоевании морей был обусловлен несколькими факторами. Во-первых, позиции ведущих хищников там были расхватаны живородящими рептилиями еще до появления первых динозавров или в самом начале их эры — в триасе. Во-вторых, тенденция к увеличению размеров делала их скелет слишком легким, это могло помочь пересечь водную преграду, но не позволяло адаптироваться к жизни вдали от берега. У зауропод задняя часть была настолько легче воды, что стоило им войти в какую-нибудь водоемкость, как задняя часть их многоэтажной тушки немедленно начинала мигрировать к поверхности. Характерные следы, оставляемые зауроподами, идущими по дну водоема, — отпечатки только передних лап («тылы» следуют за передней частью животного как бы на буксире). В-третьих, постепенно формирующиеся птичьи легкие, сделавшие невозможным переход к живорождению и, опять же, конкуренцию с морскими рептилиями.

Влаголюбивые дети суши

С динозаврами, надеюсь, объяснение работает, но у млекопитающих позднего мезозоя не было ни «архозаврово-птичьих» легких, ни воздухоносных полостей в костях, и, в общем, для наших предков моря должны были быть открыты. В Австралии искони жили предки современных однопроходных, в том числе высокоспециализированного утконоса, скорее всего, и они уже были связаны с водой, но и среди них также не нашлось желающих отправиться покорять моря.

Если не ограничиваться только млекопитающими, а взглянуть вглубь времен, то мы увидим, что наши предки, повторю, господствовали на планете ранее динозавров — в пермский период. Конечно, попыток переселения амниот с суши в океан в перми еще почти не наблюдается (за исключением очень специфического случая с мезозаврами, который я разобрал выше). До пермско-триасового вымирания экологические ниши в океане были хорошо заняты, там никого не ждали. И все же почему-то, пока у наших предков было небольшое, по крайней мере количественное, преимущество перед современниками, сравнительно выгодным положением они так и не воспользовались. Даже в начале триаса, когда терапсиды были все еще наиболее многочисленными, они не стремились захватить океаны.

Как мы помним, как и архозавры, синапсиды производили мелких потомков, скорее всего, их яйца не были покрыты твердой известковой скорлупой, но синапсиды и их предки были слишком привязаны к своему мелкому потомству. Препятствовало освоению морей нашими мезозойскими предками то же, что мешает морским путешествиям современных сумчатых и яйцекладущих: рождение потомков малой величины и способы заботы о них, то есть вынашивание в сумке и (в более ранний период) вынашивание яиц на собственном теле или откладка их в сочетании с выкармливанием/выпаиванием впоследствии появлявшихся детенышей.

Плацентарность и способность «изготовлять» детенышей покрупнее — довольно позднее в эволюции млекопитающих «изобретение», именно с этим связано и то, что млекопитающие мезозоя так и не решились заглянуть в океаны. В мезозое (в юрский период) жили и полуводные маммалиформы, обитавшие по берегам пресных водоемов. Известно минимум два мезозойских полуводных маммалиформа — халданодон (Haldanodon exspectatus) и кастроклауда (Castorocauda lutrasimilis) (оба относительно близкие родичи). Околоводные же млекопитающие, маммалиморфы и маммалиформы, были разнообразны еще в триасе. Именно к околоводным причисляют и сверхплодовитых кайентатериев. Однако млекопитающие так и не смогли заселить моря. Даже в меловой период, когда среди них стали попадаться относительно крупные персонажи фокстерьерских размеров и на земле они потихоньку начали теснить диноконкурентов. Некоторые другие сложности в эволюции наших предков также были обусловлены, как мне кажется, первоначально выработанными ими формами родительской заботы.

Трудности синапсизма

Постепенно, по мере дальнейшего усиления родительской заботы, маммалиформы и млекопитающие отказывались от массового производства потомства (вроде того, которое устраивали кайентатерии) и переходили к «штучному» изготовлению. И современные сумчатые, многократно превосходящие размерами своих детенышей, все же часто производят единовременно всего несколько детенышей (крупнейшие из современных сумчатых, кенгуру — всего одного). И хотя «производство» падало количественно, но не «качественно», оно требовало все еще огромных затрат. Млекопитающим воспитывать детенышей приходится довольно долго (у сумчатых в силу очень краткого пребывания детеныша в утробе период выкармливания длится даже дольше, чем у плацентарных). Если количество детенышей велико, продолжительное выкармливание может стать непосильной нагрузкой. Даже если современное млекопитающее «изготовляет» некрупных потомков, оно не может производить их в том же количестве, что и яйцекладущие рептилии, тем более анамнии (рыбы, амфибии) с их многочисленными икринками. Крайне плодовит голый землекоп, но мы помним, что это единственное не способное к самостоятельной терморегуляции млекопитающее, а значит, и детеныши в период роста расходуют меньше энергии на обогрев, их выкармливание не требует больших вложений. Те же сложности с выкармливанием, видимо, преследовали и древних маммалиформ. Став сверхзаботливыми, производить много детенышей они уже не могли. Пока их влаголюбивость сочеталась с относительно низкими температурами растущих организмов, это было еще ничего, но когда они перешли к воспроизведению уже теплых отпрысков, многодетность наподобие присущей кайентатерию стала для них совсем проблематичной.

С другой стороны, заботливость наших предков давала и некоторые преимущества — время на специализацию: если в первые годы или хотя бы месяцы жизни персонаж оставался на полном родительском обеспечении, а не с первых дней должен был добывать себе пищу, у него был шанс хорошенько к этому добыванию подготовиться. Это на самом деле не такая пустяковая задача. Начну с глаз: для хищника, не опасающегося за собственную жизнь, выгоднее иметь бинокулярное зрение и четко нацеливаться на добычу. Напротив, потенциальной жертве лучше иметь глаза, расположенные по бокам головы, и круговой обзор. Если животное вступало в жизнь очень самостоятельным и очень мелким, большинство окружающих хищников видели в нем потенциальную еду, и ему волей-неволей приходилось сохранять боковой обзор, что на его карьере хищника сказывалось не лучшим образом. Если же животное могло положиться на родительскую заботу, то оно прекрасно могло справиться с обустройством специальных бинокулярных глаз, не отвлекаясь в юности на коллег по хищному цеху.

Уточню, среди динозавров бинокулярное зрение все-таки со временем развилось, хотя это и обсуждается до сих пор, но узкая морда тираннозавра рекса указывает, скорее всего, на то, что его зрение было бинокулярным, впрочем, и он мог неплохо нацеливаться на добычу. Опять же этот факт порой оспаривается, а уж среди ранних динозавров бинокулярное зрение не было распространено, скорее всего, приблизительно никак.

Другая возможная специализация — создание специальных «хищных» зубов непосредственно под нужды охоты на крупную дичь. Если в детстве тебя снабжают всем необходимым, то не приходится охотиться на всякую мелюзгу, если тебе позволяют дольше пробыть в яйце, обеспечивая его защиту, можно сразу готовиться добывать тех товарищей, что помясистее. В области преобразования зубов млекопитающие и их предки были настоящими профессионалами — именно они «изобрели» клыки и вслед за этим саблезубость, собственно, эксперименты по отращиванию хищных мегазубов начинают еще «пеликозавры». На самом деле это, кажется, и сослужило им плохую службу. Как иногда шутят про саблезубых кошек, это животные, которые могли убить слона, но не могли поймать мышь (и не то что мышь, но даже крысу и любое небольшое существо). То же можно сказать и, например, о самых известных саблезубых пермского периода — горгонопсах.

Разумеется, строение их зубов было намного менее совершенно, чем у саблезубых кайнозоя, к тому же их зубы еще легко сменялись, но это не мешало палеозойским синапсидным хищникам быть заточенными именно под крупную добычу. Их зубы все еще довольно легко сменялись, а это означает, что даже на формирование таких мощных сабель не требовалось много времени (соответственно, и совсем уж затяжного детства), но все же их клыки были очень специальным оружием.

Чрезмерная специализация делала наших хищных предков, находящихся на вершинах пищевой пирамиды, более уязвимыми: когда исчезали подходящие по размерам травоядные, они были обречены на вымирание. Несмотря даже на то, что они приблизились к парасагиттальному расположению конечностей, а может быть, и вовсе их выпрямили, наши предки и наши троюродные прапрадеды проигрывали начинавшим жизнь самостоятельно и менее специализированным — более универсальным архозаврам. Но эта участь постигла лишь крупных животных, мелкая же живность продолжила экспериментировать с наполнением ротовой полости, результатом чего и стал современный сложнейший зубной аппарат современных млекопитающих, который теперь содержит инструменты на все случаи жизни: резцы, клыки, моляры. Теперь мы, млекопитающие, не ограничены узкими специальностями, но чтобы это все вырастить, потребовались миллионы лет эволюции.

Еще один универсальный инструмент, который мы приобретаем благодаря нашему долгому детству, — наш невероятно крупный мозг, на выращивание которого требуется также много времени. Это ярче всего видно на примере людей: наш беспрецедентный огромный (относительно размеров тела) мозг формируется в течение столь же беспрецедентно долгого детства. Огромный мозг требует интенсивного обмена веществ и окончательного перехода к теплокровности. Выше я уже писал, что это также было связано с окончательным превращением наших предков, к тому времени ставших млекопитающими, в нечто землеройкообразное, но эти процессы идут почти параллельно. Существо с большим мозгом трудно долго растить, значит, надо становиться меньше, сокращать путь от карапуза до взрослого животного, но мелкому существу с плохим метаболизмом трудно охотиться и сохранять подвижность прохладными ночами, значит, надо становиться горячими парнями.

Само увеличение мозга могло быть связано и с изменением образа жизни, в том числе с новыми формами родительской заботы: более сложное поведение потребовало более развитого мозга. Уже первые синапсиды были сравнительно заботливыми родителями, но все же они еще не освоили столь сложные формы заботы, как у позднейших плацентарных и даже сумчатых. По-настоящему разрастается мозг у териевых млекопитающих, у которых «лишние» кости челюстей превращаются в слуховые косточки и открывается простор для изменений черепа, однако разнообразная морфология черепов (и не только черепов) млекопитающих могла быть связана еще и вот с чем. При долгом контакте с родителем детеныш может запоминать его черты и фиксировать как сексуально привлекательные, что способствует закреплению случайных мутаций и скорейшему видообразованию. То есть интенсификация заботы может сильнейшим образом способствовать видообразованию, впрочем, оно может сдерживаться тем, что самцы будут реагировать именно на самцов, имеющих с родителем общие черты, наиболее агрессивно: такие возможности продемонстрировало исследование лягушек-древолазов (Oophaga pumillo), имеющих довольно разнообразный окрас[136]. Быть может, необычное разнообразие морфологического строения териевых связано именно с импринтингом. Это, впрочем, может означать, что более ранние млекопитающие и синапсиды все же были менее привязаны к родителям, но, скорее, все же еще менее совершенные конструкции не позволяли вольностей с морфологией, и как только должный уровень свободы был достигнут, тут-то и понеслось.

Уточню: я не говорю, что все мало-мальски развитые синапсиды и все представители того направления эволюции, которое привело к современным млекопитающим, вынашивали яйца на своем теле, тем более не говорю о том, что так поступали древнейшие наши предки. Представьте, что крупный «пеликозавр», снабженный огромным и довольно скверно гнущимся парусом, закрепляет что-то на собственном брюхе… По реалистичности этот образ будет соперничать со стадом слонов, отплясывающим джигу. Гипотеза палеохудожника Майка Кизи о крайне раннем появлении молочного выкармливания и внешних покровов (еще у тех же «пеликозавров») не лишена очарования, но она остается пока только предположением, и даже если молочное выкармливание ими практиковалось, это еще ничего не говорит о закреплении кладки на теле. Более того, если возвращаться к идее Кизи, то нужно сказать: мы знаем, что более поздние горгонопсы, по крайней мере некоторые, если не все время, то часть жизни точно мехом покрыты не были или не были им покрыты полностью (до нас дошли фрагменты отпечатков их кожи). В общем, специально «удревнять» черты, характерные для млекопитающих, не стоит. Речь не о том, что наши предки поголовно были ужас как чадолюбивы. Я пишу лишь, что в эволюционном направлении, приведшем в конце концов к нам с вами, с самых ранних пор существовала тенденция к развитию специфических форм заботы о потомстве. Именно они постепенно привели к появлению молочного выкармливания, закреплению кладки и вынашиванию потомства на теле родителя (хотя, повторю, и возможность тенденции к закреплению детенышей уже у очень ранних амфибийных предков не невероятна).

То же можно сказать и о примитивных мезозойских млекопитающих (в том числе и поздних) — их таз был весьма узким: они либо рождали слабо развитых детенышей, о которых им приходилось какое-то время заботиться (донашивать в сумках, подобно современным сумчатым), либо все-таки откладывали яйца. Что касается кладки яиц этими млекопитающими, это кажется мне маловероятным, но не невозможным.

Если о времени, когда млекопитающие на путях эволюции разошлись с яйцами, можно только гадать, то с молочной диетой и креплением детенышей все более понятно.

Татаринцев Л. П. писал, что уже в процессе маммализации триасовых териодонтов как минимум у двух их групп независимо вырабатывается такая полезная и интересная штука, как мускулистые губы (у амфибий, черепах и современных нам лепидо- и архозавров чего-то подобного мы не наблюдаем). А губы, особенно в сочетании с наличествующими на родительском теле молочными сосцами, — идеальное средство крепежа детеныша к телу родителя. Вероятно, эту функцию у первых млекопитающих губы и выполняли. В триасе же у цинодонтов редуцируются ребра в задней части туловища и появляется брюшная полость, делающая их, а вслед за ними и их потомков (нас с вами), уязвимыми, но и более гибкая и более чувствительная и удобная для закрепления на ней сначала яиц, а потом и вылупившихся детенышей (хотя только этим ее функция не ограничивается). Если потомство само отлично крепится к организму и, главное, получает питание непосредственно «по месту прикрепления», то тратить время на кладку яиц и их «обслуживание» становится все менее выгодным.

И все же отрицать возможность регрессивного развития и возврата к более архаичным способам размножения и детского питания на некоторых маршрутах эволюции нельзя. Детеныши предков ехидн, проехидн и утконосов не были обделены умением сосать молоко (что установил палеонтолог и анатом Альфред Кромптон вместе со своими коллегами). Умели это даже уже некоторые примитивные тритилодонтиды (Tritylodontydae), но позже пращуры однопроходных полностью утратили этот кажущийся столь полезным в нашей млекопитающей жизни навык: эволюция, как обычно, не ищет простых путей; а также бразилитериумы (Brasilitherium riograndensis)[137], а они отстоят от млекопитающих еще дальше, чем кайентатерии. Так что уже кайентатериевые матери-героини выкармливали своих детенышей молоком, хотя они, скорее всего, еще не могли закрепляться на ее теле, при таком количестве отпрысков чуть ли не все ее тело должно было сочиться молоком.

Небольшое, но важное отступление. Параллельно с формированием у млекопитающих губ происходят изменения в устройстве их черепа — «излишние» кости нижней челюсти превращаются в косточки слухового аппарата, формируется современное маммальное ухо и вторичный челюстной сустав. Эти изменения, я предполагаю, были отчасти спровоцированы именно формированием подвижных губ и сосцов, то есть «сумчатой» крепежной системы, потребовавшей более надежных челюстей с меньшим числом костей. Хотя все-таки новорожденные сумчатые имеют еще слабо развитые челюсти с несформировавшимся челюстным суставом, это не мешает им успешно сосать и закрепляться на сосцах матери[138], а строение же челюстей меняется по мере роста животных. Прикрепление к матери и сосание было лишь одной из возможных причин перехода к современному строению уха и челюсти млекопитающего: как я уже сказал, эксперименты со строением зубов — это то, чем синапсиды занимались с момента своего появления на планете. И занимались не зря: само по себе формирование окклюзии (смыкания) зубов в щечной области, и вторичного челюстного сустава, и всех челюстных «хитростей» позволяет нам лучше пережевывать пищу.

Хотя на путь освоения жевания наши предки встали, видимо, рано, по-настоящему они с этой задачей научились справляться только уже накануне или даже после превращения в млекопитающих. Миниатюрным и очень горячим существам более сложные челюсти и более интенсивная переработка пищи во рту были нужнее, чем крупным созданиям, имевшим достаточно времени для неторопливого пищеварения. Кроме того, изменения челюстей были взаимосвязаны и с изменением черепной коробки, которая увеличивалась для помещения в ней большего мозга.

Наши с вами челюсти (челюсти большинства млекопитающих) отличаются от челюстей всех прочих организмов характерной особенностью: они в задней части загибаются резко вверх, что, собственно, и создает вторичный челюстной сустав. У животных, не тратящих усилий на разжевывание пищи, например у современных ящериц, нижняя челюсть будто прислонена к черепу — никаких отростков вверх у них не наблюдается. Но как только появляется необходимость что-нибудь хорошенько разжевать, сразу же возникают и всякие «устремленные вверх ответвления» от нижних челюстей — достаточно взглянуть на челюсти гадрозавров или цератопсов и сравнить с челюстями в жизни ничего не жевавших тероподов, чтобы убедиться в нехитрой этой истине.

Крылья — ноги — мозги. Секреты наших поражений

Помимо мореплавания с завоеванием неба у млекопитающих и их предков также возникли проблемы. Как выше уже было сказано, первыми успешными летунами, освоившими что-то более продвинутое, чем планирующий полет, были архозавры, конкретней птерозавры. Это были существа с достаточно продвинутым метаболизмом. Архозавры и по сию пору остаются намного более успешными летунами, чем млекопитающие (птицы — очевидное тому доказательство). Дело не только в хорошем обмене веществ, хотя и в нем тоже. Перья — монопольное эволюционное изобретение архозавров, а кожистые крылья сами по себе увеличили бы потери влаги, к этому первые млекопитающие и их предки были подготовлены хуже их более развитых потомков и точно хуже древних завроморфов, а мохнатые, шерстистые крылья, видимо, для машущего полета не слишком подходят.

К тому же все же они не были такими уж успешными теплокровными. Их организмы, скорее всего, начали худо-бедно отапливаться значительно раньше, чем у архозавров, но одно дело поддерживать температуру, достаточно высокую для того, чтобы комфортно себя чувствовать ночью (в не очень прохладном мезозойском климате), и совсем иное дело — развить обмен веществ, достаточно активный для машущего полета.

У современных сумчатых температура тела в среднем уступает температуре тела плацентарных, а у яйцекладущих с регулированием температуры и того хуже. Отчасти (для сумчатых) это можно списать на место их обитания — большинство из них жители Австралии и примыкающей к ней Новой Гвинеи, а Австралия — место достаточно засушливое и жаркое (на материке к тому же практически отсутствуют возвышенности — территории, где может быть прохладнее). Если обитатели других континентов могут найти защиту от солнца под пологом леса, то австралийцам и это едва ли удастся: здесь распространены эвкалиптовые леса, а их листья расположены к солнечным лучам ребром[139]. Листья эвкалиптов, растущие «бочком» к свету, как и обилие эфирных масел — средство выжить в условиях повышенной солнечной радиации. Тратиться в австралийских условиях на дополнительный обогрев не то что не нужно, но даже опасно. Не было особых резонов сильно усердствовать с обогревом и млекопитающим мезозоя: решили вопрос с ночной жизнью, и ладно. Кроме того, для чего им, собственно, нужна была высокая температура и архибыстрый обмен веществ? Для машущего полета. Но до него еще эволюционировать и эволюционировать.

У современных плацентарных значительная часть энергии расходуется на непомерно разросшийся мозг. Да, первые млекопитающие уже имеют выдающийся мозг, но давайте присмотримся повнимательнее к тем молоколюбивым животным, которые нас окружают. У сумчатых, насколько я понимаю, рост мозга ограничен. Их мозг не так развит, как у плацентарных. Ограничен он, возможно, именно из-за их сумчатости. Выкармливание детенышей из- за крайне малого размера плода у сумчатых и так длится дольше, чем у плацентарных, а развитие большого мозга потребовало бы еще более длительного роста и периода выкармливания. Если не тратиться на отращивание мозгов, то и детство пройдет несколько быстрее (а в мезозойских условиях млекопитающие были заинтересованы в скорейшем наступлении зрелости, о чем далее). Кроме того, сразу после появления на свет детеныш сумчатого должен отыскать сосцы матери с вкусным молоком и прочно на одном из них закрепиться. Для этого нужны, во-первых, рефлексы, четкое представление о «маршруте»: куда ползем, что ищем, как цепляемся. А за это отвечает мозг (вместо того чтобы формироваться, он должен работать на очень ранних стадиях развития). Во-вторых, развитие «крепежных мышц» на черепе по сути еще эмбриона также, возможно, влияет на ограничение развития черепной коробки и мозга сумчатых. У более архаичных цинодонтов и зверозубых (хотя в сравнении с прочими современниками они были вполне себе мозговиты) с цефализацией дело обстояло еще хуже, чем у «настоящих» млекопитающих.

Современные последним цинодонтам и первым млекопитающим архозавры также не отличались интеллектуальной мощью, но у них был другой повод усердствовать с обменом веществ — они развивали скорость. Чемпионами в беге по пересеченной местности в какой-то момент были предки динозавров и сами динозавры, что и сделало их главными сухопутными организмами. У неплацентарных же млекопитающих и со скоростью все обстоит не лучшим образом.

Беглый обзор сумчатых показывает, что среди них сравнительно немногочисленны пальцеходящие, то есть существа, у которых площадь опоры на субстрат минимальна, животных, наиболее приспособленных к забегам, среди них немного. Крупных сумчатокопытных мы не знаем: место африканских антилоп в австралийских полупустынях заняли существа с совершенно иным типом локомоции. А ведь австралийский сухой и жаркий климат весьма располагает к созданию чего-то антилопообразного. Даже среди животных, освоивших пальцехождение, скоростных бегунов было немного.

У нелюбви сумчатых к скоростному бегу может быть несколько объяснений. Во-первых, то же, что и у низкой температуры: бегать в условиях крайней сухости и высоких температур — значит зря напрягать мышцы и рисковать перегревом, если есть возможность как- то прожить, не ускоряясь, лучше этого и не делать. Кроме того, опять же, возможно, некоторое ограничение на скоростное передвижение накладывает и сумчатость. Раз он, детеныш, должен сам после рождения доползти до материнской сумки, цепляясь за шерсть матери, и вообще прочно держаться за мать, пока не станет достаточно крупным, он должен иметь соответствующим образом устроенные конечности, а конечность, предназначенная для бега, и конечность для лазанья и хватания — разные типы конечностей. Видоизменить один в другой непросто (не невозможно, но сложно). Думаю, что такие же сложности испытывали и древнейшие млекопитающие.

Предки млекопитающих, в отличие от диапсид, намного более склонны к квадропедализму. Но у первых млекопитающих это могло быть связано и с тем, как на свет появлялись их детеныши. У современных сумчатых их новорожденные почти эмбрионального вида для странствий по материнскому телу, насколько я знаю, используют передние конечности. Поскольку передние конечности у новорожденного уже сформированы, то можно и в дальнейшем полагаться именно на них, а это ведет к преобладанию квадропедальной локомоции. Возможно, близкие причины подталкивали к квадропедализму и более древних синапсид, хотя это и сомнительно: как мы уже видели, древние совсем юные кайентатерии выглядят почти как уменьшенные копии взрослого животного. Однако даже просто высокий уровень заботы, опять же на мой дилетантский взгляд, мог препятствовать переходу к бипедализму. Как я уже сказал, крупное животное имеет меньше оснований отрывать переднюю часть от земли. Существа, с юных лет обреченные на самостоятельность и выживающие в эти юные годы, вынужденные постоянно спасаться от более крупных хищников, охотно отрывали передние конечности от земли. Напротив, пребывающие под опекой грозных родителей предпочитали никуда не торопиться и готовиться ко взрослому четверолапому существованию.

Возвращаясь к млекопитающим, можно предположить, что приспособление детских конечностей к лазанью мешало и дальнейшему их эволюционному преображению в крылья (поэтому ни на что сложнее планера мезозойские млекопитающие не претендовали).

Впрочем, это не означает, что все животные, которые обзавелись сумкой, обречены быть увальнями-тихоходами. Разные типы конечностей можно совместить, если оставить передние конечности как есть, для хватания, и не обращать на них особого внимания, а задние приспособить для бега или прыжков. В этом направлении и эволюционировали самые быстрые сумчатые мира — кенгуру. Им, разумеется, в скорости не откажешь. Макроподы — существа уникальные: никакое другое млекопитающее столь большого размера не использует подобный тип локомоции, то есть прыжки, для перемещения. Вымерший (при непосредственном содействии человека) короткомордый гигантский кенгуру мог быть даже более скоростным существом, чем живущие сейчас виды. С уверенностью здесь сказать что-либо сложно, эти колоссы не передвигались прыжками, как их нынешние собратья, а бегали и ходили, поочередно переставляя правую и левую ногу — как крупные динозавры-тероподы или страусы[140]. Это, кстати, уникальный случай: прокоптодонты — единственные млекопитающие, преуспевшие в косплее хищных динозавров. Да, эпизодически, например, панголины могут изображать из себя временами маленькие копии тираннозавров, но они бывают бипедальны факультативно. Гигантские короткомордые кенгуру были, кажется, единственными зверями, освоившими динозавровый способ передвижения на постоянной облигатной основе.

Действительно, сложно представить таких здоровяков, как Procoptodon goliah, чей вес, возможно, превышал 200 кг, прыгающими наподобие воробьев или тушканчиков, хотя кто знает (во всяком случае, мы еще поговорим о том, что так могли перемещаться существа, весившие намного больше, чем они). Как бы то ни было, типично «кенгуровый» вид передвижения — именно прыжки. К хождению же короткомордые отщепенцы, скорее всего, перешли после утраты способности опираться на передние лапы, которые теперь использовали для сбора листьев или обдирания древесной коры. Лишившись опоры на передние конечности, кенгуру больше не могли перемещаться медленно и на небольшие расстояния, а именно медленные передвижения и важны для растительноядных во время кормежки. Животным пришлось менять весь тип локомоции.

«Техника» передвижения современных кенгуру не уникальна, однако у млекопитающих она складывается обычно в особых условиях. Можно вспомнить, например, миниатюрных аналогов кенгуру из евразийских пустынь, уже упомянутых тушканчиков или жителя юга Африки — капского долгонога.

Макроподы освоили различные экологические ниши: существуют древесные кенгуру и кенгуру, обитающие в горах, притом что, как уже было сказано, горный ландшафт для Австралии совершенно не характерен. Скорее всего, предки макроподов и были животными лазающими. И все же в первую очередь «кенгуровый» способ передвижения удобен для передвижения по равнинам и пустыням. Он, видимо, плохо подходит для маневрирования между деревьями или в густом кустарнике: для этого требуется все же большая маневренность, которая обеспечивается или использованием для амортизации передних конечностей, или попеременным использованием правой и левой задних конечностей. Быть может, в том числе и необходимость большей «маневренности» для жизни в нижнем ярусе леса заставила гигантских короткомордых кенгуру отказаться от прыжков. Парадоксально: жизнь в лесу, на деревьях и позволила, видимо, кенгуру развить необходимую прыгучесть, и тем не менее это эволюционное приспособление оказалось более подходящим для равнин, чем для нижнего яруса того же леса.

На протяжении большей части мезозоя равнины все-таки отсутствовали, так как не было способных их создать склонных к неотении цветковых. Млекопитающие-«попрыгунчики» оказывались бы в мезозое не в лучшем положении. Если нет равнин, то пустыни тоже подойдут. Однако (здесь я опять сладостно предаюсь палеофантазиям) усовершенствовать задние конечности отдельно от передних, превратить их в совершенные механизмы для бега первым триасовым маммалиформам, возможно, было еще сложно. Современные ехидны, если я правильно представляю, используют задние конечности для укрепления на себе яйца, они были приспособлены для удержания предметов, а не для бега, и, видимо, даже у первых маммалиформ, отказавшихся от кладки яиц. Думаю, что использование задних конечностей для закрепления было не единственным возможным способом, мог использоваться и, скажем, хвост (так, своеобразную сумку из подогнутого хвоста и кожистых складок изготовляют для размещения потомства современные шерстокрылы), это тоже отчасти препятствовало развитию кенгурообразности. Кенгуру для удержания равновесия во время прыжков используют мощный хвост, а если хвост эволюционировал совершенно не в сторону увеличения «мощности», а он действительно был у наших предков редуцирован, даже вне всякой связи с необходимостью закрепления потомства (об этом далее), то прыжки становились проблематичными.

При этом, даже если, несмотря на все препятствия, вдруг маммалиформам удалось бы создать мезозойского тушканчика и еще существовали бы подходящие экологические ниши, которые они смогли бы занять, здесь их ждала бы конкуренция с динозаврами и вообще архозаврами: гипотетически нишу мезозойских тушканчиков уже могли занимать склеромохлусы (Scleromochlus taylori) — потенциальные предки птерозавров.

Динозаврово-страусовый способ передвижения на двух ногах, когда с субстратом поочередно соприкасается то правая, то левая конечность, для млекопитающих в освоении, видимо, был еще более сложен, чем тушканчиковый прыгающий, в то время как даже ящерицы, например василиски, в экстренных случаях рассчитывают на задние конечности. Разумеется, есть исключение, нам хорошо известное, — человек. Мы-то перемещаемся на двух конечностях, но человек — это уже совершенно уникальное существо, он не просто научился ходить на задних конечностях, он освоил прямохождение — перевел позвоночный столб из горизонтального положения в вертикальное. С этим было связано множество перестроек человеческого организма. Пока достоверно не установлено, какая именно из них была решающей и что именно способствовало обретению прямохождения, однако если обитание в саванне и не было причиной возникновения прямохождения, по крайней мере именно освоение жарких африканских равнин способствовало закреплению этого способа локомоции. Благодаря этому человек занял пустовавшую экологическую нишу дневного равнинного охотника. Даже для освоения такого нетипичного способа локомоции фактор среды оказывается немаловажен, а, повторю, в мезозое с равнинами дело обстоит не лучшим образом, были пустыни, но с приспособлением к жизни в жарких пустынных условиях у синапсид тоже было не очень.

Многие млекопитающие бывают факультативно бипедальны — способны периодически перемещаться на задних конечностях, хотя это и не становится ведущим способом их локомоции (медведи, приматы и многие другие). Несколько лет назад мне попалась видеозапись, на которой енот демонстрирует чудеса эквилибристики, улепетывая на своих двоих с лакомством от потенциальных преследователей. При этом его «походка» — что-то промежуточное между ходьбой человека и прыжками кенгуру. Пока он перемещается медленно, правая и левая задние лапы передвигаются скорее поочередно, но когда он ускоряется, они начинают касаться земли и отрываться от нее почти одновременно. То есть потенциально из исходной модели может развиться и условно человеческая, и условно кенгуровая техника перемещения, но для более скоростного перемещения млекопитающими скорее используются прыжки[141].

Итак, без дополнительных толчков, связанных с изменением климата, пока вокруг нет пустынь и равнин, млекопитающие, теоретически способные освоить разные способы передвижения, не торопятся переходить от привычной локомоции к бипедализму. И это сейчас, в кайнозое, когда они ушли уже довольно далеко от своих земноводных предков и почти повсеместно перешли к более прогрессивным репродуктивным стратегиям. В палеозое и даже, возможно, в раннем мезозое мы были все-таки еще близки к амфибиям, оставались намного чувствительнее к влагопотерям, да и стратегии размножения у нас оставляли желать лучшего. В сухой климат наши пращуры не торопились, и даже если бы они вдруг и заселили какие-то полупустыни, тогда бы, скорее всего, оставались верны квадропедализму.

В начале мезозоя ситуация изменяется, но незначительно: пока у животных не была создана и хоть сколь-нибудь серьезно усовершенствована система молочного выкармливания-выпаивания, как бы млекопитающие ни меняли способа локомоции, жить в сухом климате им не светило. Да, в начале триаса вездесущие листрозавры игнорируют сухой климат, но в течение всего последующего триаса их потомков будут теснить. Совсем иное дело архозавры, прекрасно приспособленные к засушливому климату и жизни в режиме экономии воды. Освоение сухих ландшафтов подталкивало их к переходу к бипедальной локомоции. А уж архозавры, освоившие нишу бипедальных хищников и травоядных, не пускали в нее подзадержавшихся представителей маммального направления эволюции. Впрочем, на протяжении большей части мезозоя и особых позывов к освоению бипедализма у млекопитающих и их родичей, в принципе, видимо, не возникало: климат на Земле, как правило, был сравнительно теплым и влажным, а если и был прохладным, то все равно оставался влажным.

Млекопитающие сильно уступали архозаврам в скорости. Но неспособные к быстрым перемещениям представители маммальной ветви эволюции после приспособления к ночной жизни и не нуждались ни в увеличении скорости, ни в дальнейшем развитии, совершенствовании и ускорении метаболизма. К тому же, повторяю, на протяжении большей части мезозоя в атмосфере, видимо, содержание кислорода было ниже, чем сегодня, — древним млекопитающим было для чего экономить на скорости обмена веществ. Вновь возвращусь к примеру голого землекопа. Его уникальные свойства во многом связаны с условиями его обитания: живет он в Африке, в больших сообществах и под землей, где углекислый газ концентрируется в больших количествах, а растительной пищи немного. Температура незначительно меняется на протяжении суток (благо земля в африканской саванне прогревается отменно). Возможно, если бы «вентиляция» в норах землекопов была лучше, они бы и не утратили способности к автономному отоплению.

Были и другие факторы, позволившие именно архозаврам, а не млекопитающим и их пращурам, первыми среди позвоночных, например, освоить полет. Современным рукокрылым, точнее беременным самкам рукокрылых, нелегко отправляться в полет с еще не родившимся чадом. Но трудности плацентарного мизерны в сравнении с проблемами, которые могли возникнуть у его близкого сумчатым или тем более переносящего на своем теле яйца предка. Пока существо вынуждено закреплять каким-то образом кладку на теле, оно должно быть приспособленным как-то перемещать отложенные яйца и быть достаточно гибким, чтобы, оставаясь на дереве, не уронить будущего отпрыска, ведь яйцо само закрепиться не сможет. Шерсть, за которую детеныш может уцепиться, также формируется постепенно, и наличие обширных молочных полей до формирования сосцов (а при множестве детенышей молочные поля должны были быть велики) предполагает, что животные были покрыты шерстью далеко не полностью. С этой сложностью должны были столкнуться уже первые осваивающие жизнь на деревьях предки млекопитающих. Именно жизнь на деревьях дает возможность эволюционировать сначала в направлении планирующего, а затем и машущего полета. Не всегда это так — насчет предков крылатых насекомых ведутся споры, поднимались ли они вообще на деревья, относительно птиц и птерозавров тоже не все ясно, но в целом умение лазить по деревьям и хорошо прыгать дает отличный бэкграунд для освоения машущего полета. Можно возразить: амфибиям, откладывающим икру, еще сложнее организовать размножение на ветвях деревьев, но многочисленные лягушки-древолазы с этим справляются. Это так, я вовсе не утверждаю, что среди предков млекопитающих не было лазающих форм, даже наоборот, именно синапсиды, возможно, одними из первых создали профессиональных животных-древолазов. Но наши пращуры из-за сложной системы опеки и размножения проигрывали соперничество с завроморфными соседями в освоении ниши именно планирующим древолазам. Среди интересных планирующих позвоночных, населявших планету, до юрского периода не было, кажется, ни одного планирующего терапсида или вообще синапсида.

Но вот «мы» эволюционируем дальше: млекопитающие уже появились, и они уже близки к современному типу. Что теперь? У животных, которые уже отказались от бесполезной возни с яйцами, у которых новорожденный детеныш самостоятельно проделывает путь до вожделенных молочных сосцов, это крепление (к сосцам матери) будет надежным только до тех пор, пока отпрыск не подрастет, для более же развитых чад полет становился делом рискованным. Губы и сосцы появляются у маммалиформ только к концу триаса, до того, если какие-то формы крепления вылупившегося потомства на теле и практиковались, они, скорее всего, были крайне ненадежны, и к полетам это не очень располагало. К тому же даже у млекопитающих, которые первые обзавелись сумкой, эта самая сумка должна была быть более примитивной, чем у современных нам настоящих сумчатых. Примитивность не стоит преувеличивать, и все же это были еще не вомбаты и не кенгуру. Приходилось держаться за мать всеми силами. И для нынешних сумчатых «небесные сферы» не совсем закрыты. Существуют сумчатые летяги, но это сумчатые уже достаточно развитые, достаточно «сумчатые» сумчатые, чтобы относительно спокойно перетаскивать на себе потомство, и даже они способны лишь к планирующему, а не машущему полету.

Разумеется, как неоднократно здесь говорилось, сумчатые сегодня преимущественно австралийцы — жители мест крайне засушливых. Создавать в этих условиях кожистую мембрану для крыла себе дороже. Австралию населяют рукокрылые, но они появились здесь уже в «собранном виде», то есть уже с готовыми крыльями, удобными для полета, а вот сконструировать крыло в таких условиях не так просто. Однако этот аргумент недостаточен: сумчатые некогда обитали по всей (почти всей) планете, но об останках какого бы то ни было летающего сумчатого нам пока не известно. Главная причина здесь, видимо, та же, что и у отсутствия среди эндемиков Австралии аналогов газелей, оленей, антилоп и других крупных копытных, и я ее уже называл: устройство конечностей. Хотя древолазание и является важным этапом в освоении неба, но все же конечности, приспособленные для полета и для цепляния и хватания, различаются не меньше, чем рука и копыто. Конечно, рукокрылые так же отлично лазают, но они все же имеют возможность оставить детеныша в убежище, пока он будет подрастать, и детеныш у них появляется на свет уже довольно крупным, со сформировавшимися крыльями. У потенциально летающего сумчатого крылья должны были бы формироваться, пока он еще крепился к телу матери, а не висел где-то на скале или ветке, он даже не просто крепился к телу, а путешествовал в поисках молока. И формироваться крылья должны были из тех же приспособленных к хватанию и лазанию конечностей — это все же совсем разные ситуации.

Сказанное не означает, что у сумчатых вовсе не было шанса создать какое-то существо, способное к машущему полету. Быть может, если бы эволюция дала им такой шанс и экологические ниши не были заняты птицами и рукокрылыми, сейчас небо рассекали бы какие-то марсупиалии. Например, подобно кенгуру, будущий сумчатый покоритель небес мог оставить в неприкосновенности передние, хватательные конечности и начать превращать в крылья задние. Я уже рассказывал здесь о четырехкрылых планерах мезозоя, среди завроморфов, планеристов «доптерозавровой» эры воздухоплавания были и те, у которых перепонка натягивалась преимущественно удлиненными задними конечностями (шаровиптеригиды), в общем-то они начинали путь по тому маршруту эволюции, который мог бы стать оптимальным для сумчатых. Но шанса покорить небо эволюция сумчатым не дала. Более того, попыток овладения воздушным пространством млекопитающие не предпринимали до кайнозоя — до времени окончательной победы плацентарных в мировом масштабе. Что вновь заставляет подозревать, что преимущественно стратегии размножения и ухода за потомством древних плацентарных долгое время все еще были близки к стратегиям современных сумчатых.

Приведенный «размноженческий» аргумент кажется слишком условным, не обязательным. Ничто же не мешало нашим предкам (начни они осваивать машущий полет), как и утконосам, решившим переселиться в воду, оставлять свое потомство на берегу, то есть в данном случае на земле, или на какое-то время отказываться от полетов. Но предки утконосов, обитавшие на берегах водоемов, лишь постепенно переходили к жизни в воде, медленно меняя и способ размножения, их не теснили более успешные водоплавающие. Для того чтобы перейти к жизни в воде, не требовалось ни ускорять метаболизм, ни учиться как-то экономить воду в организме.

Ну и последнее, не столь существенное для штурма неба, но важное для эволюции терапсидов и млекопитающих. Перед переходом к машущему полету неплохо было вначале научиться действовать передними конечностями синхронно (задние для машущего полета никто так и не сумел приспособить, хотя эволюционные попытки создать живой планер с перепонками, крепящимися именно к задним конечностям, были уже в триасе). Хорошему летуну, если это наземное позвоночное, нужны синхронно действующие конечности. Условно говоря, до того, как перейти к машущему полету, неплохо было бы «изобрести» прыжки или бег (не просто так именно тушканчиков мезозоя — склеромохлусов подозревают в том, что именно от них произошли птерозавры). Со строением конечностей у наших раннетриасовых пращуров и их сородичей дело обстояло довольно плохо — даже современные однопроходные все еще сохраняют некоторые примитивные особенности плечевого пояса. И все же нельзя сказать, что синхронизация работы конечностей для них была совершенно невозможной. Уже в пермский период появились хищники с расположенными парасагиттально задними конечностями и почти выпрямленными передними. Если даже примитивные архозавры (крокодиломорфы и крокодилы) способны синхронизировать работу правых и левых конечностей, то и позднепермским терапсидам это было по силам[142]. И все же сам по себе перевод конечностей под туловище еще не означает, что существо хорошо освоило их синхронное использование: те же крокодилы галопируют в редких, исключительных случаях. К тому же парасагиттальность первым делом осваивают именно существа, для которых она особенно актуальна, то есть всяческие крупномеры. А крупномер, осваивающий полет… ну, тяжеловато ему будет в небе, вот увеличиться в размерах уже после того, как научился летать, — это совсем другое дело.

Отсутствие парасагиттальности не означало отсутствия возможности синхронизации правых и левых конечностей, но оно осложняло его достижение. В реальности этот процесс мог и запаздывать: новые формы локомоции долго могли оставаться факультативными и редко использующимися. Так же, впрочем, и предки динозавров, скорее всего, долгое время использовали бипедальный тип локомоции лишь изредка, только постепенно, со временем, он стал для них ведущим. Об отсутствии парасагиттальности стоило здесь упомянуть и еще потому, что оно может косвенно свидетельствовать о все еще низком уровне метаболизма у наших миниатюрных предков: для поддержания выпрямленных конечностей нужен постоянный расход энергии. Когда же наконец переход к парасагиттальности совершен, изобретаются губы, а чуть раньше, видимо, происходит избавление от лишних ребер в животе и появляется брюшная полость. На арену эволюции окончательно вышли существа, таскающие потомство на себе, не способные оставлять его где ни попадя, и такая заботливость сочеталась со всеми неприятными для освоения воздушных пространств последствиями.

Наконец, нашим предкам просто нечего было делать в небе. Мелкие ночные насекомоядные уникальным образом жизни в норах были прекрасно защищены от каких бы то ни было хищников. Они отгородились от динозаврового мира умением строить норы, жить в прохладе и темноте. В этой нише у них долгое время не было соперников. В первую очередь в небо и в море отправлялись те, кому на земле было неуютно. Большинству архозавров, правда, было и на земле комфортно: они имели эволюционные преимущества — именно они раньше других, возможно даже раньше предков млекопитающих, научились синхронизировать действия правых и левых конечностей. Следы, обнаруженные в пещерах Польши, показывают, что какие-то ранние архозавры, возможно родственные динозаврам, ходили, опираясь попеременно на длинные задние и короткие передние конечности. У прогрессивных архозавров, к тому же из-за наличия «птичьего способа дыхания», была развита пневматизация скелета, «птичье» дыхание, возможно, развивалось как способ лучшего охлаждения при «рептильном» устройстве (об этом ниже). Пневматизация же облегчала тело в целом и, как следствие, его поддержание в воздухе — полет. У архозавров были экономные почки, позволявшие избегать сильных влагопотерь даже при наличии широких кожистых мембран. Имелись у них и перьевые покровы, которые можно было модернизировать для улучшения аэродинамических свойств организма и защиты от солнечной радиации. К тому же вместе с прочей наземной живностью архозавров, бывших не столь успешными в бипедализме и скоростной локомоции, теснили предки динозавров. И вот менее успешным архозаврам, которым некуда было деваться от более шустрой и более крупной родни и которые не чувствовали себя ночью и под землей так же хорошо, как наши предки, и пришлось искать какое-то убежище, при этом дорога в океан для них была, как уже сказано, если не совсем закрыта, то проблематична. Кроме этого, в небе их ждали многочисленные и вкусные насекомые. Для других архозавров убежищами стали реки и озера — это были будущие крокодилы, они далеко не сразу приспособились к жизни в воде, но все же адаптировались и даже предприняли в конце юрского периода вылазку в океан.

Разнообразные сухопутные формы крокодиломорфов на протяжении их долгой истории появляются неоднократно, существовали и травоядные крокодилы (о них я говорил в начальных главах). Последние же сухопутные крокодиломорфы, повторяю, существовали уже в кайнозое. В Южной Америке это были более примитивные мезозухии, возможно, вынужденные перейти к наземному образу жизни из-за конкуренции с лучше приспособленными к водной среде современными крокодилами (хотя парадоксально: именно мезозухии в мезозое какое-то время и были единственными морскими архозаврами). Впрочем, к жизни на суше крокодилов подталкивала не только конкуренция. Практически до заселения Австралии человеком, а скорее всего, и какое-то время одновременно с первыми заселившими континент людьми, существовали местные сухопутные крокодилы — квинканы (Quinkana fortirostrum). Относились они не к сравнительно примитивным мезозухиям, а к вполне современным кайнозухиям, настоящим крокодилам, и переквалифицироваться в наземных охотников их заставила, видимо, не конкуренция, а постепенное опустынивание континента, лишившее их привычных мест обитания. Но сколько бы попыток занять прочно какие-то экологические ниши на суше или в море крокодилы ни предпринимали, в конечном счете они проигрывали либо динозаврам, либо млекопитающим, либо морским ящерам.

Даже реки не стали надежным убежищем для всех архозавров. У будущих крокодилов была слабо развита пневматизация скелета (благодаря чему они не болтались как поплавки у поверхности), они сохранили многие для архозавров довольно примитивные черты: видимо, сравнительно медленный обмен веществ, позволявший долго обходиться без кислорода; легкие, несмотря на то что они (по крайней мере некоторые из них) освоили «птичий» способ дыхания, остались подвижными, что позволило сравнительно легко менять центр тяжести во время погружения.

Для большинства более развитых архозавров освоение водоемов было проблематичным в условиях конкуренции с оказавшимися более приспособленными к водной среде животными (проблемы динозавров я описывал подробно, примерно такие же сложности, видимо, испытывали и другие архозавры, за вычетом разве что птичьих легких). У нединозавровых архозавров, не созданных для жизни в воде, был иной выход: сначала они поднялись на деревья, а позднее освоили планирующий и машущий полет. Убежищем для них стало небо — так и появились первые птерозавры. Позже динозавры, видимо, также пытались освоиться в воздушном пространстве. Впрочем, об этом я уже подробно написал ранее.

О хвостах и аллюрах

Я неоднократно говорил, что древние примитивные млекопитающие и их предки могли закреплять отложенные ими яйца на собственном теле. Попробуем представить, как именно это происходило. Напомню, ехидна, видимо, использует для этого задние конечности, это теоретически можно наблюдать и сегодня. Я также говорил, что для этого мог использоваться и хвост. Подобного поведения сейчас ни у одного млекопитающего наблюдать нельзя: хвост шерстокрыл все же скорее какое-то подобие сумки сумчатого в мире плацентарных. И все же я не был вовсе голословен. У утконоса есть особенность, указывающая, пускай и косвенно, на то, как могли действовать их предки. Утконосы в наших широтах не распространены, так что, прошу меня простить, я сошлюсь на «Википедию». И англоязычная, и русскоязычная версии единодушно сообщают, что при постройке норы, при выстилании гнездовой камеры самка утконоса использует для перетаскивания «стройматериала» подвернутый хвост (довольно необычное занятие). В русскоязычной «Википедии» даже конкретизируется, что самка прижимает материалы для подстилки хвостом к животу. Нечасто мы встречаем у животных подобный навык (хотя нельзя сказать, что он вовсе уникален). Как, однако, он мог возникнуть у утконоса? Он мог быть результатом развития гибкости и цепкости хвоста в процессе приспособления к лазающему образу жизни, но данных о том, что предки утконосов жили на деревьях, все же нет, да и ближайшие родичи утконосов, ехидны, не склонны к древолазанию.

У ехидны и проехидны хвост «тщательно» редуцирован: судить о том, как он функционировал раньше, не представляется возможным. И все же попробую: в отличие от вольноползающего детеныша сумчатого самостоятельно добраться до сумки яйцо не может, его надо положить и закрепить. Гибкий, умеющий сворачиваться хвост для этого подходит, особенно если у вас конечности все еще окончательно не подведены под туловище, корявоваты и лучше подходят для рытья, чем для хватания и держания. Более того, если хвост должным образом плоский, когда он подвернут под тело, то уже представляет собой готовое подобие сумки. Именно так используют заднюю часть летательной перепонки и хвост современные шерстокрылы (плацентарные и родичи приматов). Поскольку синапсиды были склонны проводить много времени у воды всегда, то, думаю, недостатка в плоскохвостых среди них никогда не было, а почему?

Хвост млекопитающих представляет отдельный интерес. Если посмотреть на водных и полуводных рептилий и амфибий, имеющих более-менее внушительный хвост, то у них он «сплющивается» с боков, как будто его протащили между стоящими вертикально валиками. Так дело обстоит у живущих сейчас, так было и у вымерших существ с рептильным строением: у ихтиозавра хвост внешне выглядел приблизительно так же, как у крупной хищной рыбы, например акулы. В противоположность этому у специализированных водных млекопитающих и вообще маммалиморфов хвост, как правило, сплюснут дорсвентрально, словно по нему проехались чем-то тяжелым сверху. Так у бобров, тех же утконосов, сирен, китов, даже у Castorocauda lutrasimilis. Вернувшись в водную среду, все они сохранили специфически млекопитающий (или прамлекопитающий) способ локомоции.

Из этого правила со стороны ящеров все-таки есть минимум одно заметное исключение. Я уже говорил, что древние морские ящеры были порой больше похожи на млекопитающих, чем на рептилий, к их хвостам это также относится. У плиозавров (и, видимо, плезиозавров в целом) хвост был сплюснут сверху и напоминал скорее хвост морского млекопитающего, чем хвост рыбы[143]. Но у плезиозавров, в частности плиозавров, хвост и не был основной движущей силой (забегая вперед: почти как не важен он был для локомоции наземных млекопитающих). Плезиозавры полагались на силу собственных ласт.

Немного забегу вперед. Если до хвоста, оборудованного по китовому образу, доэволюционировали только плезиозавры, то, видимо, изгибаться не из стороны в сторону, а сверху вниз могли не только они. Во всяком случае, приводить в действие конечности не поочередно, а попарно, то есть плавать брассом могли мозазавры[144], а такой тип плавания требует изгибания не из стороны в строну, а именно сверху вниз — «по типу млекопитающих». Здесь еще раз обнаруживается, что по своему строению морские рептилии мезозоя крайне напоминают современных млекопитающих. Соблазнительно предположить, что в какой-то степени эти совпадения не случайны: что изначально, вступив на схожий путь эволюции, животные, сделав первый шаг, должны были продолжить движение по выбранному маршруту согласно оплаченным билетам. Что общего у современных млекопитающих и древних морских рептилий — живорождение и производство крупных детенышей. Возможно, необходимость поддерживать в организме жизнь крупного потомка несколько ограничивала подвижность хвоста (не позволяла увеличивать мышцы в районе таза для усиления хвоста), что приводило к тому, что основной движущей силой становились передние конечности, а их эффективнее было использовать симметрично: поочередно передние и задние, а не правые и левые. Это уже постепенно заставляет при движении изгибаться не из стороны в сторону (латерально), а сверху вниз (дорсвентрально). Правда, такая аналогия приводит нас к идее, что в линии синапсид живорождение появилось очень рано, что все- таки довольно нелепо, а вот крепление потомства к задней части туловища действительно могло развиться довольно рано. Так же как и в случае с живородящими и производящими на свет крупных потомков морскими рептилиями, эта близость к потомству могла сказаться на гибкости позвоночника и ограничить возможность его изгибания из стороны в сторону и использование его как рычага.

Схема более-менее красивая, но с мозазаврами все было сложнее: у них внезапно обнаружены хотя и чрезвычайно крупные, но все же яйца (вернее, исследователи подозревают, что автором крупного кожистого яйца, найденного в Антарктиде, был именно какой-то мозазавр). Из этого не следует, что яйца откладывали все мозазавры. Тем не менее наличие яиц, возможно, означает: происхождение мощных передних конечностей мозазавров имеет иную, не связанную со слишком крупным размером плода природу.

Если рассматривать водных черепах, то сегодня крупные морские черепахи имеют сравнительно слабо развитый укороченный хвост, тогда как у более легких (в большинстве) речных черепах хвост бывает довольно мощный. Дело, возможно, именно в том, что черепахам приходится выбираться на берег, чтобы откладывать яйца. Для того чтобы вытащить на землю могучую тушку морских черепах, нужны и могучие передние ластищи, а усиление ласт привело к тому, что они стали основной движущей силой и в воде. Хвост же, оказывающийся в такой ситуации, не особо нужен и постепенно редуцируется. Более легкие речные черепахи с хвостами могут и не расставаться. Возможно, примерно в таком же положении, что и морские черепахи, оказались некогда и мезозавры, которым приходилось выползать на берег, чтобы оставить потомство, и тренировать для этого передние конечности. Впрочем, хвост из-за этого у них не редуцировался, почему? Об этом уже читайте в статье.

В отличие от лепидозавров и примитивных архозавров (за исключением в некоторых случаях крокодилов) для млекопитающих характерен тип движения, когда левая и правая конечности движутся не попеременно, а почти синхронно. Некоторые из наших предков освоили этот тип локомоции где-то к позднему триасу, хотя некоторые млекопитающие и сохранят примитивные конечности до конца мезозоя.

Млекопитающие могут отталкиваться от субстрата задними конечностями, используя их почти синхронно, и столь же синхронно приземляются или отталкиваются затем передними. Более продвинутый вариант — галоп, который можно наблюдать хотя бы у лошадей, но и этот способ кардинально отличается от стандартного рептильного изгибания синусоидой. Приведу более точное описание галопа с разбивками по стадиям: при левостороннем галопе ноги лошади (подставьте на ее место почти любое млекопитающее, способное к быстрому бегу, не ошибетесь) движутся в следующей последовательности: вначале на землю опирается правая задняя (первый темп), затем лошадь ставит на землю правую переднюю и левую заднюю ноги одновременно (второй темп), после чего опирается только на переднюю левую ногу (третий темп). Перед переходом снова на первый темп следует момент, когда ноги лошади ни на что не опираются, и она как бы летит над землей. Но при наиболее скоростном движении даже лошади движутся почти прыжками (в два темпа) — такой тип галопа называют карьером.

Почему, однако, подобный способ локомоции не прижился на завровом маршруте эволюции? Выше я говорил, что синхронизировать конечности предки динозавров научились едва ли не раньше предков млекопитающих. В журнале Proceedings of the Royal Society еще в 2010 году писали об обнаружении следов существ, живших в раннем триасе, бывших, вероятно, предками или близкими родичами динозавров и передвигавшихся почти как млекопитающие — отталкиваясь поочередно передними и задними конечностями. Некоторые крокодилы в случае опасности и сегодня оказываются способны к галопу. И все же для них характерен совсем иной тип локомоции, нежели для зверей.

Мы все прекрасно знакомы с архозаврами, у которых как минимум задние конечности замечательно синхронизированы — воробьи, скажем, передвигаются по земле прыжками (как и ряд других некрупных птиц). И они не единственные из пернатых, кто предпочитает передвигаться именно так. Птицы не были изобретателями подобного способа передвижения, мы помним про товарища Scleromochlus taylori. Архозавры — довольно продвинутые эволюционно существа. Но «маммальный» способ локомоции так и не стал у них ведущим, даже перемещение прыжками, как видим, было мало распространено до кайнозоя, да и в кайнозое распространилось только у пернатых. Если бы мы отправились в путешествие во времени куда-нибудь в меловой период, вам бы все же едва ли довелось увидеть галопирующего трицератопса или другого архозавра. Их мощные, жесткие хвосты с крепившейся к ним мускулатурой были отличными рычагами, прекрасно позволявшими задним конечностям работать в режиме «правой — левой». Как минимум это установлено для тираннозавров[145], но, думаю, обобщить эти данные для гадрозавров и ряда других динозавров вполне оправданно (особое внимание хочу обратить на гадрозавров с их действительно выдающимися хвостами). Впрочем…

Несколько лет назад группа исследователей, занимавшихся математическим моделированием возможных типов перемещения для подростковых особей эдмонтозавра (Edmontosaurus regalis), установила, что наиболее скоростными типами для них были галоп и еще более невероятные кенгуруподобные прыжки. Однако даже сами авторы исследования считают такой результат следствием недоучета каких-то параметров[146]. Действительно, представить себе тушу около тонны весом, скачущую как кенгуру, сложно, да и галоп, учитывая довольно короткие передние конечности гадрозавров, вызывает сильные сомнения. Мне кажется, хотя авторы исследования и оговариваются, что моделировали субстрат с различными свойствами, но причины ошибки могут крыться именно здесь. Все же гадрозаврам приходилось перемещаться по земле весьма неровной, и не только неровной. Гадрозаврам, как и другим динозаврам, приходилось заниматься бегом с препятствиями: маневрировать между деревьями, скалами и так далее. Как я выше говорил, прыжки оказываются оптимальны при перемещении по равнинам и пустыням, но мало подходят для маневренного бега в лесу. Воробьи, конечно, никак с пустынями не связаны, но им и не приходится от хищников спасаться вприпрыжку: у них есть крылья. На земле все иначе. Скорость не единственный важный параметр, если какой-то способ локомоции оказался теоретически наиболее быстрым, то это не значит, что он оптимален. О возможных недоучетах нагрузок на скелет, повторяю, говорят и сами авторы исследования. Наконец, речь идет о моделировании типа перемещения хотя и не детеныша, но все же и не взрослой особи — взрослый эдмонтозавр должен был быть массивнее, для него и галоп, и скачки были еще менее вероятны.

И все же не могли ли динозавры (по крайней мере некоторые из них) с возрастом менять способ локомоции? Мы уже знаем, что так точно поступали пситтакозавры, однако знаем лишь то, что их способы локомоции менялись, но как именно они менялись, как они перемещались в своей двуногой стадии? В целом можно предположить, что, пока малыши динозавры были более уязвимы, они были и более подвижны, а с возрастом, когда основной защитой становился сам размер, делались более медлительными (к достоинствам конкретно пситтакозавров, однако, размер не относится). В таком случае действительно детеныши, скажем, гадрозавров, да и не они одни, могли перемещаться и прыжками, и галопом. Правда, из всего множества динозавров была только одна группа, у которой размеры взрослых особей гарантировали безопасность практически от любого хищника — зауроподы. И все же с возрастом менялось соотношение длин задних и передних конечностей у игуанодона (конкретно у Iguanodon bernissartensis): передние конечности, видимо, становились все длиннее. Их детеныши могли «предпочитать» двуногий «аллюр» как более быстрый, а массивные старики склонялись постепенно к основательной и неторопливой четвероногости. С возрастом также трансформируются черепа хищных динозавров: менялся способ охоты, размеры и поведение добычи. Это может, пусть и крайне-крайне косвенно, свидетельствовать в пользу изменения типа локомоции у растительноядных динозавров по мере взросления. Но так как базовой для динозавров все же была бипедальная локомоция, повторю, галопирующего динозавра мы, побывав в мезозое, скорее всего, не увидели бы. Пока динозавр еще легок, он, вероятно, бегает (или прыгает, сделаем такое допущение) на задних лапах, когда он уже слишком тяжел — предпочитает ходить степенно и размеренно.

Мы все наверняка видели наглядный пример того, что для синхронизации правых и левых конечностей вовсе не обязательно подводить их под туловище — обыкновенная лягушка прекрасно с этой задачей справляется. Всего несколькими абзацами выше я размышлял, как сложно было нашим предкам перейти к синхронизации, почему же с этими амфибиями все иначе? Иначе, но не совсем: бесхвостые амфибии, хотя и научились приводить конечности в движение единовременно, все же остались именно земноводными — существами с крайне неэффективным обменом веществ, бег и тем более машущий полет — не их стихии: для полета и бега нужно уметь поддерживать длительное напряжение. Если удрать от преследователя нельзя, остается рассчитывать на один рывок, точнее на прыжок, и лягушки идеально приспособлены, чтобы этот рывок использовать.

Есть, однако, в строении жабцов одна черта, которая может помочь проследить историю синхронизации работы конечностей и освоения галопа у амниот. У бесхвостых земноводных, в частности лягушек, хвоста во взрослом состоянии нет. Его невозможно использовать как рычаг во время движения, если животное пытается двигаться более архаичным, условно «рептильным» способом — извиваясь синусоидой. Редукция хвоста могла подталкивать амфибий к поиску нового типа локомоции. Почему хвост исчезает? У меня нет точного ответа. Как неспециалист могу лишь предполагать. Конечно, бесхвостые земноводные имеют ну очень специфическое строение скелета. Если взглянуть на скелет лягушки, то можно увидеть, что он состоит почти целиком из черепа и таза, ребра у нее атрофированы.

Но как эти земноводные пришли к столь оригинальной конструкции? Прежде всего, у амфибий вообще слишком большие челюсти и тяжелая голова (о них позже), чтобы они могли хорошо и успешно извиваться. Тяжелую голову проще нести прямо, чем мотать ею из стороны в сторону, поэтому использование хвоста как рычага для них было неактуально: изгибаться синусоидой все равно не получалось бы (в воде другое дело, там мощный хвост мог быть отличным движителем). Однако, быть может, дело не только в этом, но и в том, что у амфибий влажная кожа, испаряющая много воды, а чем больше поверхность тела, тем больше испарение — в какой-то момент излишками тела (хвостом) пришлось пожертвовать. Даже выглядящие как один сплошной хвост безногие земноводные некогда избавились от этого довеска. Произошло это, видимо, еще до того, как они превратились в червеобразных ползающих тварей.

Среди амниот вообще редукция хвоста встречается. У кого-то она обусловлена приспособлением к пассивной обороне (у наземных черепах). У кого-то это может быть связано все с тем же уменьшением поверхности тела, она сокращается в этом случае для меньшего соприкосновения с нагретой земной поверхностью и солнечными лучами (так у жабовидных ящериц). Причины могли быть разнообразны: сильно редуцирован был хвост у плезиозавров, а им-то в мезозойских морях нечего было опасаться перегрева… Однако даже лепидозавры, уменьшившие свои надпопные приращения, не перешли к лягушачьей локомоции, для них создание систем пассивной защиты (то есть наращивание образованных из чешуек шипов) оказалось более простым решением. Сухая и покрытая чешуей кожа идеальна для создания роговых наростов, тогда как влажная кожа земноводных их созданию никак не способствует, они вынуждены были освоить новые способы движения, хотя разные виды пассивной защиты (ядовитость, отпугивающую окраску и даже шипы) они также используют.

Надо учесть и различие среды обитания и условий, вызвавших перестройку организма. Бесхвостые земноводные привязаны к водоемам либо обитают на деревьях — один прыжок для них может оказаться спасительным (выгоды нового способа перемещения очевидны). Жабовидные же ящерицы, например, живут в местах сухих, ровных и не отличающихся разнообразием ландшафтов, прыгай не прыгай, а остаешься на виду у хищника. Вкладываться в пассивную защиту в таких условиях намного надежнее. Не говоря о том, что для прыжков все же требуются крупные ноги, а значит, увеличение поверхности тела, которая нещадно нагревается солнцем.

Если посмотреть предысторию вопроса, то в силу того же медленного обмена веществ земноводные, наделенные хвостом, скорее всего, изначально не могли использовать его как рычажный механизм на суше — то есть столь же эффективно, как ящерицы. Если ящерицы способны на кратковременный забег и имеют шансы убежать от надвигающейся опасности, то даже для наделенных хвостом амфибий на суше это предприятие малоперспективное, не говоря о том, что увеличение длины задних конечностей при сохранении влажной кожи и длинного хвоста привело бы их уже просто к катастрофическим влагопотерям. Для земноводных переход к новому типу локомоции был выгоден изначально, в отличие от лепидозавров.

Пока это было длинное отступление, подводящее нас к причинам развития особых типов локомоции у млекопитающих и архозавров. Нелетающие архозавры отличаются «хвостатостью». У нептичьих динозавров, да и вообще у архозавров, хвост довольно мощный. Конечно, были и есть архозавры с хвостами весьма миниатюрными: птицы и многие птерозавры, но они именно высоко специализированы — приспособлены к полету. Причем птицы после утраты внушительных мускулистых хвостов и их превращения в веерообразную «кучку перьев» (а вероятно, и еще ранее) претерпели значительные изменения — сильное смещение центра тяжести их тела вперед (мощные крылья перевешивали легкие тылы) и переход в положение «сидя на корточках». Тела птиц покоятся на перешедших почти в горизонтальное положение бедрах.

В целом же для архозавров был характерен мощный хвост, часто с довольно длинными, отходящими от позвонков хвоста отростками — к ним крепится мускулатура. Разумеется, не у всех динозавров хвосты были в равной степени мощны. У гадрозавров, видимо, были мощнейшие хвосты с множеством длиннейших остистых отростков: утконосые динозавры намного превосходили «хвостатостью» теропод. Но и у тех в целом с хвостами все было хорошо. Имея такую роскошь сзади, грех было не использовать ее для ускорения. Прочие способы локомоции, скорее всего, не могли получить у архозавров заметного распространения по той причине, что им именно так лучше всего и бегалось, без дополнительных эволюционных ухищрений. Точнее, им понадобилось только одно ухищрение — подняться на задние конечности, что им удалось и что было доведено, благодаря интенсификации обмена веществ и пневматизации скелета, динозаврами до полного совершенства.

Если у тебя быстрый обмен веществ, то нет проблем с удержанием хвоста выше над землей, что автоматически (на первых порах) избавляет от многих сложностей, с которыми сталкиваются имеющие менее скоростной обмен веществ лепидозавры. Нет, например, надобности наращивать пассивную защиту, пока еще можно от кого угодно убежать и кого угодно догнать. Напротив — у млекопитающих не встретишь столь «роскошных» хвостов.

Звери и протозвери охотно избавлялись от украшающего их сзади девайса. Для скоростных маммальных аллюров, например для галопа, хвост особо и не нужен. У многих млекопитающих он сильно редуцирован, у некоторых отсутствует полностью (например, у нас с вами). Редуцированы были хвосты и у многих предков млекопитающих, и у родичей предков. Причем редуцированы уже тогда, когда ни о каком новом способе локомоции еще и помыслить было нельзя. Впрочем, и у продвинутых дицинодонтов хвост порой «попадал под сокращение» до состояния коротенького «обмылка». Подталкивает их к отказу от хвоста, возможно, помимо того, что хвост мог быть изначально, как минимум на очень ранних стадиях эволюции, специализирован для удержания потомства (или по крайней мере для того, чтобы не мешать закреплять это потомство на туловище) и к размахиванию из стороны в сторону не годился, та же причина, что и у амфибий, — сокращение поверхности тела и уменьшение потери влаги. К тому же и млекопитающие, и их предки, видимо, издревле упражнялись в строительстве нор (напомню, именно дицинодонт кистецефал был первым «профессионально» роющим животным, ушедшим с поверхности в «андеграунд»). Рыть норы можно разными способами. К примеру, поминавшиеся мной австралийские вараны (Varanus panopter) при вполне рептильном строении и наличии длиннейшего хвоста остаются отменными землекопами. Они, как сравнительно недавно было обнаружено, оказались «авторами» уникально глубоких спирально закрученных нор[147]. Животное, ведущее роющий образ жизни и вынужденное то и дело продираться сквозь субстрат, порой превращалось в сплошной хвост, это произошло, видимо, с безногими ящерицами. Их сравнительно слабые конечности преобразуются в ненужные отростки, лишь мешающие пробираться в подземелье. У млекопитающих и существ, близких к ним по конструкции, проблема совсем иная — их сильные ноги с мускулатурой, богатой миоглобином, вполне пригодны для рытья, а вот хвост им не особенно нужен: в узких норах его невозможно использовать как рычаг для ускорения (да и ускоряться особенно некуда). Так что, наоборот, при жизни в подземельях у млекопитающих хвост заметно редуцируется. Ну и наконец, еще у самых давних предков млекопитающих, имевших «пеликозавровое» строение, видимо, возникают сложности с использованием более «традиционного» рептильного способа передвижения — изгибаясь синусоидой. Хвостом дело не ограничивается, я выше писал о том, что родительская забота могла тоже непосредственно влиять на предпочтение типа локомоции крупными существами. В общем, сказалось множество факторов.

Итак, отчасти (в случае предков млекопитающих) не только новый способ локомоции предшествует появлению плоского хвоста, но новый хвост может предшествовать появлению нового способа локомоции (или по крайней мере их изменение может происходить почти одновременно). Изменение строения хвоста, который до поры до времени был не нужен, а иногда и вреден, потребовало поиска новых способов перемещения. Хвост уменьшился, но не исчез — ему нашлось со временем множество разных применений, возможно, одно из них могло состоять именно в прикреплении только что отложенных яиц к животу матери или создании некоего подобия сумки (если эти изменения не предшествуют обретению новых способов передвижения). Подвижный хвост унаследовал от своих, может быть, весьма отдаленных пращуров утконос и использует его теперь для перетаскивания веточек: закреплять потомство на животе ему уже не требуется.

Конечно, хвост — это хорошо, но не только мощный хвост, мне кажется, не позволил динозаврам по-настоящему познакомиться с прелестями настоящего, нашего, млекопитающего галопа (хотя, повторю, они и так хорошо себя чувствовали). Для успешного развития маммальных типов локомоции хорошо было бы приобрести еще и достаточно гибкий позвоночник, причем гнущийся не из стороны в сторону, а дорсвентрально. Соглашусь, можно привести массу примеров того, что галопировать можно, его не имея. Если бы спина лошади была так же подвижна, как у кошки, кавалерия просуществовала бы крайне недолго — те несколько секунд, в течение которых первый и последний в истории всадник пытался бы удержаться на животном. Однако для освоения «млекопитающего» способа передвижения, когда передние и задние конечности отрываются попарно, дорсвентрально гибкий позвоночник все же был бы полезен. В данном случае он работает как пружина. Я говорил, что и крокодилы освоили галоп, но они не могут состязаться с млекопитающими. У животных, чей позвоночник малоподвижен, видимо, мало перспектив в дальнейшем развитии этого типа локомоции, если рядом с ними снуют существа более гибкие и проворные — звери. Как бы хорошо на четырех ногах ни бегал архозавр, недостаточно гибкий позвоночник со множеством ребер делает его слабым конкурентом млекопитающего. Перед млекопитающими же открываются невиданные просторы, когда они осваивают такой способ бега: их позвоночник весьма гибок, благо у нас есть брюшная полость, где ребра отсутствуют.

Не только ребра, однако, ограничивали гибкость позвоночника архозавров. У динозавров спина была довольно малоподвижна из-за развития мощных межкостных связок в позвонках спины. Это справедливо, видимо, минимум для всех теропод. Можно объяснить это приспособлением к бипедальной локомоции (подобные же межпозвонковые связи развиты у современных страусов). Жесткая спина могла быть унаследована динозаврами (в том числе и вновь прочно вставшими на все четыре ноги) от их первых двуногих предков. Бипедальная локомоция и в еще большей степени использование хвоста как рычага стали теми ограничителями, которые препятствовали освоению динозаврами маммальных аллюров. Однако подобные динозавровым жесткие связи позвонков есть и в позвоночнике крокодилов, их спины также малоподвижны, так что затрудняюсь сказать, что именно это вызвало, хотя…

Сердце, легкие, челюсти, ноги

Среди предков (родичей предков) современных крокодилов были существа, освоившие бипедальную локомоцию[148], но есть еще одна черта строения (и для крокодилов она по-прежнему актуальна), делавшая малоподвижную спину для древних архозавров насущной. Она важна в той же степени, в которой для «заврового» направления эволюции позвоночных важно изобретение птичьего способа дыхания и птичьих легких. Примитивные формы «птичьего дыхания», когда отработанный, насыщенный углекислым газом воздух не выдыхается, не выбрасывается из легкого, а выдавливается вновь поступающей порцией воздуха свежего (богатого кислородом), обнаружены не только у родственных птицам аллигаторов, но и у предельно далеких от них варанов, конкретнее у капских варанов (Varanus exanthematicus). Предполагаю, что нечто подобное может быть обнаружено и у других видов варанов (австралийского варана). Думаю, что «птичий» способ дыхания развивается как наиболее оптимальный — наиболее хорошо охлаждающий головной мозг (поскольку поток свежего воздуха непрерывен, он непрерывно может охлаждать череп и этот ценнейший орган). Однако в «завровом» направлении эволюции почти повсеместно сохраняется характерное строение сердечно-сосудистой системы (за исключением разве что птиц). У «завров» остаются две дуги аорты, а венозная кровь частично смешивается с артериальной. При повышении давления на легкие венозная кровь отливает от них и перенаправляется в дугу, снабжающую желудок. Это, как было выяснено на крокодилах, у которых сердце четырехкамерное, почти разделено, но возможность смешения венозной и артериальной крови все же сохраняется, способствует более интенсивной выработке кислоты в желудке[149] (углекислота, насыщающая кровь, перерабатывается в кислоту желудочную), что очень хорошо, если вы не разжевывая глотаете свою добычу и вообще с зубами у вас не очень. Это не решающий фактор — у синапсид с жеванием на первых порах, мягко говоря, так себе — но мне думается, что он тоже имел какое-то значение, но главное, благодаря своим кинжалозубам синапсиды могли убить кого-то крупного, кого не требовалось есть целиком, от кого можно было просто пооткусывать легко перевариваемые мясные компоненты, не трогая костей, а вот архозаврам, специализирующимся на более мелкой живности, приходилось заглатывать эту мелочь целиком и, стало быть, более интенсивно ее переваривать со всеми костями, чешуей и так далее (им нужна была кислота). Однако специализированные зубы не очень подходят существам, которые лишены долгого детства и не могут их развить. Даже не учитывая возможности развития после выхода из яйца, отращивание обычных зубов удлиняет период развития эмбриона и, как мы видели, увеличивает срок пребывания в яйце, а уж тем более отращивание специализированных зубов. Долгое яичное детство увеличивало риски смерти от всех факторов — от заражения яйца до нападения хищника. К тому же зачем вам эти специализированные зубы, если пока приходится охотиться не на питательных здоровячков, а на всяких крошек? Это не был путь ящеров, им приходилось глотать, в том числе крупные куски добычи, не особо перерабатывая корм в ротовой полости.

Снизившим кислотность в желудках синапсидам также требовалось как-то оптимизировать пищеварение, возможно, в том числе снижение кислотности сделало их кишечники более пригодными для проживания симбиотических микроорганизмов, по крайней мере, дало возможность обитать в кишечнике более многообразным организмам, на благо хозяина. Кроме того, увеличение в размерах наших предков делало их внутреннюю среду и температурно более стабильной, это могло также как-то влиять на симбионтов. Именно сотрудничество с маленькими внутренними помощниками и позволило нашим палеозойским пращурам освоить растительноядность (и стать одними из первых и весьма успешных растительноядных палеозоя). К слову сказать, увеличение в размерах травоядных не стоит объяснять только тем, что в больших и стабильных организмах лучше жилось симбионтам. Все-таки мы питаемся не только углеродом, нам нужны и другие элементы и соединения, а их в растительной массе может быть очень немного. Большой организм может пропустить сквозь свой кишечник больше зеленой массы, и ему проще выделить из нее необходимое количество редких соединений.

Показательно, как изменяется содержимое копролитов архозавров и синапсид с перми к концу триаса: в пермский период, когда в желудках архозавров плещется термоядерная кислота, различить в их копролитах остатки чего бы то ни было практически невозможно, а вот копролиты синапсид содержательны. В них даже удалось обнаружить некоторые нитевидные образования, намекающие на то, что оставившие их существа или та живность, которой они питались, уже обладали некоторой волосатостью[150]. В порядке забавной гипотезы: не могли ли эти нитевидные структуры принадлежать не синапсидам, а архозаврам, служившим пищей тем же синапсидам? Не могут ли быть перед нами не первые волосы, а первые протоперья? Увы, так как в структуре ни перьев, ни волос я не разбираюсь, не могу ничего конкретного умозаключить. При прочих равных проще исходить из постулата: чей копролит, того и волосы. Итак, экскременты древних архозавров практически лишены конкретного наполнения, но уже в копролитах, оставленных архозаврами в конце триаса, удается обнаружить остатки многочисленных жуков[151], то есть кислотность их желудков падает. Да, это, вероятно, были специфические архозавры на полпути или уже преимущественно травоядные, тем не менее это значит, что к тому времени среда их желудков перестала быть столь экстремально кислой. Видимо, это связано с тем, что к желудку перестала поступать венозная кровь, то есть круги кровообращения окончательно разделяются, но произойдет это уже через десятки миллионов лет после того, как круги кровообращения были разделены предками млекопитающих.

Продвинутый бипедализм требовал, чтобы голова двуногого динозавра была легка и не перевешивала тылы, и она была-таки довольно легка, а череп выглядел как подобие готического собора (видимо, благодаря обилию полостей она также легко охлаждалась), но легкий череп также не способствовал отращиванию мощных зубов. По-настоящему массивные черепа появились у динозавров только в меловой период (тут рекорд, пожалуй, будет за тираннозавром рексом и его ближайшими сородичами). Показательно, что наиболее разнообразные, специализированные зубы из всех архозавров развиваются, кажется, именно у крокодилов, и именно у них черепа наименее «готичны» — лишены полостей и отверстий настолько, насколько это для архозавра вообще возможно. Компенсация сравнительно простого устройства зубов и рта, видимо, требовала сохранения желудочно-сердечного аппарата. Однако пока вы не заняты питанием, а перемещаетесь в пространстве, вам выгоднее, чтобы венозная кровь все же не отливала от легких, а насыщалась в них кислородом и оттуда поступала в мышцы и органы. Во-первых, зачем нужна сверхмощная кислота в желудке, если в нем нет никакой пищи, во-вторых, если мышцы страдают от кислородного голодания, то даже если у вас, как у всякой порядочной рептилии, белая мускулатура с малым количеством миоглобина, на переживающих кислородное голодание мышцах далеко не убежишь. Чем лучше мышцы и органы снабжаются кислородом, тем «лучше и веселее» жить, так что неплохо бы избегнуть случайного давления на легкие — отсюда, в частности, также следует появление «малоподвижного» типа работы легких и позже в дополнение к нему постепенное снижение подвижности спины.

Собственно, «птичьи» легкие малоподвижны (или можно сказать, что вообще неподвижны), и именно неподвижность и обеспечивает их хорошую работу. Отсюда, возможно, и еще одна интересная особенность архозаврового строения (связанная с необходимостью сохранять постоянное давление крови) — устройство пениса у тех видов, у которых есть что устраивать (большинство птиц все-таки от этой ненужной в быту детали избавились). У млекопитающих пенис насыщается кровью. Предкам птиц, осваивавшим «птичье дыхание», но еще не избавившимся от «рептильной» (точнее крокодиловой) сердечно-желудочной системы и транспортировки венозной крови к желудку, менять давление в этой сердечно-желудочной системе было себе дороже. У всех птиц, пенис которых сохранился, эрекция происходит за счет нагнетания в него не крови, а лимфы. Малоподвижная спина не позволяет использовать традиционный для более архаичных «завров» способ передвижения — изгибая тело синусоидой, появляется необходимость искать какой-то новый способ перетаскивать свою тушку с места на место — отсюда и эксперименты с разными способами локомоции в начале истории архозавров: удлинение конечностей, прыжки. Оптимальным для архозавров, не освоивших полет или жизнь в воде, оказывается бипедализм — в силу того, что они не сократили реберный ряд на животе и не образовали брюшную полость (да и не могли этого сделать из-за возможного давления на легкие, которое оказывали бы изгибы тела при сильной подвижности позвоночника). Итак, оптимальным для архозавров оказался бипедализм. У предков млекопитающих, как уже сказано, во- первых, все-таки редуцируется хвост, во-вторых (по мере дальнейшей эволюции от «пеликозавров» к существам более «продвинутым»), позвоночник становится подвижнее, что не способствовало их переходу к бипедализму, но помогло освоить другие способы локомоции. Почему у наших пращуров позвоночник становится гибким? Прежде всего, особого смысла в сохранении жесткости не наблюдалось. У нас с вами же всего одна дуга аорты, четырехкамерное сердце и не смешивающаяся венозная и артериальная кровь, так же дело обстоит у всех млекопитающих, даже у архаичнейших однопроходных. Видимо, это разделение выработалось очень рано. Я упомянул мельком выше, что наши предки были просто созданы для экспериментов с теплокровностью. Они сохранили влажную кожу, которая позволяла сбрасывать излишки тепла при помощи испарения. Но излишков испарения еще нужно как-то избежать, а как этого лучше достигнуть? Можно, например, проявлять активность в часы, когда солнце освещает землю не столь интенсивно, например ночью (как это делают летучие мыши). Но этого мало, даже если вы еще не освоили ночную жизнь, а предпочитаете дневную, часы наибольшей жары вам надо будет где-то переждать, лучше всего под землей — где темно и нет палящего солнца. А если проводишь много времени под землей, поневоле начинаешь приспосабливаться, и переход от жизни в подземельях к жизни ночью становится сравнительно простым. Отчасти показательно сочетание норности и ночного образа жизни, например, у птиц киви: изолированные на острове, где практически не было наземных хищников и основная угроза исходила от своих же «коллег» — птиц, они, возможно, сначала перешли именно к норному гнездованию, а лишь затем к ночной активности (впрочем, это только мое предположение).

Млекопитающие и сейчас несут в своем строении следы древнейших привычек к ночной жизни. У большинства из них в глазах только два типа рецепторов, отвечающих за восприятие цвета, тогда как у птиц их все четыре. Естественно — если сидишь в темноте, присматриваться к цветам особого смысла нет. Здесь хотя бы очертания окружающих объектов различить. Уже у однопроходных типов рецепторов, отвечающих за восприятие цвета, меньше, чем у птиц, — три. Даже сегодня, когда, казалось бы, мир принадлежит млекопитающим, они сохраняют древние привычки: около 70 % видов млекопитающих, обитающих в экваториальных лесах, ведут ночной образ жизни (для сравнения, ночью активны менее трети видов птиц). Наши прапращуры начали вести ночной или минимум сумеречный образ жизни очень рано. Крупные хищники начала пермского периода «пеликозавры» — диметродоны, как показало исследование их ископаемых останков (точнее, склеральных косточек в их глазах), явно были лучше приспособлены для того, чтобы «жить и творчески работать» в условиях слабого освещения (то есть ночью)[152]. А ведь глаз диметродона должен был проделать долгую эволюцию, чтобы приспособиться к ночному зрению. Переход к жизни во тьме начался еще раньше.

Так как ночью глаза становятся не самыми высоко информативными органами чувств, у синапсид, судя по строению их черепов, быстро развивается хорошее обоняние (возможно, оно было развито опять- таки уже у «пеликозавров»). Очень рано у терапсид появляются новые органы осязания — вибриссы. У современных, приспособленных к ночной наземной жизни, охоте на насекомых птиц, только что названных киви, совершенно независимо также формируются вибриссообразные щетинки, и у них же развивается обоняние, а ноздри перемещаются на конец клюва (а вот зрение эти птицы почти утрачивают).

Однако после перехода к ночной жизни перед холоднокровными существами встают насущные проблемы. Пока вы живете на экваторе и в других теплых местах, они незаметны, но как только вы перемещаетесь куда-то, где перепады ночных и дневных температур более существенны, то появляется вопрос, как, собственно, поддерживать активность, когда темно и особо не разогреешься? Первым решением вопроса был, возможно, «пеликозавровый» парус (которым пользовались и вышеназванные диметродоны): животное выползало из убежища незадолго до заката, быстро нагревалось при помощи паруса в лучах заходящего солнца и в течение короткой раннепермской ночи оставалось активным. Для хищника это было идеальным решением — его остывающая пища в ночи была неспособна к активному бегству, ему не требовалось почти никаких усилий, чтобы изловить и съесть кого-то вкусного. Также это позволяло подолгу бродить по мелководью, медленно охлаждаясь. Но решение это имело свои недостатки. Во-первых, такая система обогрева неплохо подходила для ранней перми, пока продолжительность суток (и следовательно, ночи) была невелика. Со временем вращение Земли замедляется, а продолжительность ночи увеличивается, ночным животным требуется аккумулировать все больше тепла. Во-вторых, и в пермскую эпоху продолжительность дня и ночи варьировалась в зависимости от широты и сезона, и ближе к полюсам ночи были, как и сегодня, намного продолжительнее дней. Если на небольшом удалении от тропиков «пеликозавровый» способ обогрева был оптимален, то в бореальных широтах его преимущества временами оказывались, видимо, почти незаметны. Правда, остальные современники «пеликозавров» с разогревом справлялись еще хуже, и все же даже в перми «метод парусной терморегуляции» не был оптимален. Пока жертвы оставались более зависимы от температуры окружающей среды, это не создавало трудностей, но по мере того, как на смену примитивным анамниям и рептиломорфам приходили сами «пеликозавры» и их крупные и медленно остывающие сородичи или имевшие также неплохой метаболизм парарептилии, парус переставал быть полезным.

Наконец, парус сильно ограничивал гибкость позвоночника — лазать с таким «по горам и взморьям» было сложновато, да и бегать особо не получалось. Кстати, здесь, может быть, уже кроется одна из причин поиска новых типов локомоции: имея огромные выросты на спине, «пеликозаврам» уже сложно было изгибаться синусоидой. Для животного достаточно крупного это не проблема — врагов у него не так много, на случай нападения у него есть масса и мощные челюсти. Но крошкам на челюсти и массу рассчитывать не приходится — им гораздо важнее мобильность и подвижность. К тому же наличие жесткого паруса и малоподвижного позвоночника осложнило бы «компактное» размещение в яйце эмбриона. Новорожденным «пеликозаврикам» парус и не помог бы: даже при развитом парусе они не могли бы оставаться достаточно активны ночью — малый размер даже при быстром нагреве не позволил бы им сохранять высокую температуру долго. Площадь их тела относительно массы была много больше, чем у их крупных родителей, и испарение было сильнее — какой тут парус. Сами паруса у молодых «пеликозавров» были крошечными, и лишь с возрастом они развивались в гигантские гребни. Перед «пеликозаврами» стоял насущный вопрос: как провести детство так, чтобы сохранить жизнь и не попасться ночью в зубы какому-нибудь взрослому сородичу с его «солнечной батареей» на спине. Конечно, они могли предпочесть нежиться в лучах дневного солнца и только по мере взросления переходить «на темную сторону», но так как они были все-таки еще сравнительно невелики, а влаги потребляли много, жизнь в ярком свете была для них не самой комфортной. Еще один вариант — освоение именно тех территорий, которые для малоподвижных взрослых недоступны: деревья и горные кручи. Недоступность горных склонов для взрослых «пеликозавров» к тому же вызывает большие сомнения. Образ «диметродона на скалах», пожалуй, один из самых хрестоматийных, часто повторяемых палеоиллюстраторами. В палеоискусстве это что-то столь же узнаваемое и незыблемое, как Мадонна с младенцем в христианской живописи. Иногда паруса «пеликозавров» даже считают формой приспособления именно к жизни в горах. К тому же пребывание на деревьях и недоступных горных отрогах наверняка было не самым комфортным времяпрепровождением. Неравенство сил взрослых и детенышей, вероятно, также подталкивало, уже на этой стадии эволюции, родителей к более интенсивной заботе о потомстве и защите отпрысков.

Постепенное распространение «пеликозавров», сложность охоты на себе подобных и истребление прежней добычи заставили некоторых из них задуматься об альтернативной диете. Не только среди «пеликозавров» появляются первые «профессиональные» травоядные позвоночные, но они, повторю, были одними из самых успешных. Достижение огромнейшего масштаба — о том, кто, собственно, ел листья растений (не семязачатки и спорангии) до пермского периода, мы почти ничего не знаем. Кто-то их, несомненно, ел. Возможно, гигантские многоножки, артроплевры (известны погрызы на листьях карбоновых растений), но в целом особо большого количества желающих питаться «вот этим вот зеленым» в палеозое не наблюдалось.

Конечно, все познается в сравнении: палеозой — это пока не царство гинкговых и хвойных, которым будет мезозой (вплоть до мелового периода). Напомню, как уже давно показали эксперименты Калугиной Н. С., не то что переварить лист гинкго, но и заставить его разлагаться не так-то просто (именно засорением листьями гинкговых Калугина объясняла странность некоторых пресноводных озер мезозоя с четким расслоением: кислородолюбивые организмы сверху, застойные воды — снизу). Так вот, растения, царствовавшие в палеозое, это еще не гинкго, они разлагаются более или менее нормально, но это вовсе и не покрытосеменные с их мясистыми сочными листьями, которые распространятся только в меловой период (то есть в последний период мезозоя). Растения палеозоя тоже не подарок: мини-тоннели, прогрызенные насекомыми в листьях растений, появятся только с распространением покрытосеменных, до того же насекомые (например, тараканы) предпочитали пережевывать растительный корм, уже частично переваренный динозаврами (то есть их помет)[153].

Родичи наших предков все же успешнее большинства остальных животных справились с нелегкой задачей овладения новым и не самым приятным видом корма. Помочь им в этом могли, во-первых, дифференциация зубов (произошедшая еще у их хищных предков) и освоение, точнее первые попытки освоения, жевания (по-настоящему жевать научились только триасовые маммалиформы, у которых появился вторичный челюстной сустав). А во-вторых, увеличение в размерах и инерциальная гомойотермия. Став гигантами и обретя способность поддерживать постоянную температуру тела (то есть активный метаболизм), они смогли часами переваривать палеозойское растительное меню. Но у них оставалась та же проблема, с которой столкнулись первые «пеликозавры» и с которой позднее встретятся архозавры — их детеныши были крошками, для которых растительная пища была крайне малопитательна. Как из этой ситуации выходили первые растительноядные архозавры, сейчас сложно сказать. Возможно, так же, как многие современные некрупные растительноядные: пуская собственную пищу по второму кругу (то есть используя копрофагию), а также лакомясь фекалиями взрослых сородичей. Также, возможно, некоторые из них по мере роста меняли пищевые предпочтения. Это, кстати, могло происходить и с уже вполне продвинутыми видами, даже динозаврами.

Сравнительно недавно вновь было выдвинуто предположение, что «живые танки» мелового периода, анкилозавры, были насекомоядны. Предположение это было выдвинуто исходя из особенностей строения их черепа, вернее, наличия в этом черепе хорошо развитых костей — пароглоссалий, на которые должен был опираться мощнейший язык[154]. Предположение красивое, однако для взрослого анкилозавра такая специализация едва ли была возможна (хотя они и обитали в местах, где общественные насекомые были распространены). Анкилозавры были, как правило, довольно крупными животными — сегодня специализированных насекомоядных даже приблизительно сопоставимого с ними размера мы не встречаем. Однако «в детстве и отрочестве» насекомые вполне могли обильно входить в их диету. Кроме того, хотя это предположение менее вероятно, мощнейший язык мог использоваться и взрослыми анкилозаврами как своего рода терка, замена малоподвижным челюстям. Меловой период — время их широкого распространения, а также время, когда динозавры «учатся жевать», то есть предварительно перерабатывать пищу в ротовой полости. У анкилозавров, в отличие от гадрозавров и цератопсид, не появляются выступы, создающие что-то подобное вторичному челюстному суставу млекопитающих, но они могли использовать для перетирания пищи не зубы и челюсти, а мускулистый язык. Впрочем, перечисленные здесь существа жили уже в период, когда было что есть: цветковые уже распространились, и смена типа питания по мере роста была не так насущна. Наконец, именно в меловой период распространяются «морозоустойчивые» динозавры. И анкилозавры, обитавшие в суровых полярных условиях, безусловно, входили в их число, значит, у них точно был достаточно интенсивный метаболизм, позволявший им расправляться с растительным кормом (даже не таким питательным, как цветковые), пока анкилозавры были невелики.

Казалось бы, если все так прекрасно, зачем менять с возрастом пищевые предпочтения? Однако время распространения цветковых — это еще и время появления новых, в том числе общественных, насекомых. Первое время этот новый пищевой ресурс был еще не освоен, за него можно было побороться. И юные анкилозавры вполне могли вступить в эту борьбу. Возможно, меняли диету по мере роста и другие классические представители меловой динофауны — пахицефалозавры: у одной ювенильной особи были обнаружены вполне пригодные для разделки мяса остренькие зубы[155]. Пахицефалозавры (Pachycephalosaurus wyomingensis) вообще сильно менялись с возрастом, превращаясь из некоего подобия средневековых драконов в существо, гордо увенчанное округлым куполом, так что в изменение их диеты с возрастом можно поверить. Скорее всего, однако, они все-таки были всеядны.

Пахицефалозавры и анкилозавры — поздние динозавры, но если идея о смене режима питания верна, то она может быть распространена и на живших ранее динозавров и архозавров в целом, по крайней мере на некоторых из них, смена диеты для них была намного насущнее. Показательно, что в копролитах (окаменевшем помете), предположительно принадлежавших считавшемуся до недавнего времени травоядным динозавроморфу силезавру (Silesaurus opolensis), были обнаружены остатки насекомых (он даже мог быть еще преимущественно насекомоядным).

Какие бы эволюционные ухищрения ни использовали динозавры и архозавры, чтобы дожить до зрелых лет, видимо, главным их преимуществом перед млекопитающими была способность оставлять кучу мелких потомков, не нуждающихся в опеке, из которых кто-то да выживал, невзирая на суровые детские годы и проблемы с питанием. Наши же пращуры просто так произвести на свет и оставить без поддержки потомство не могли. Как я говорил, возможно, уже в это время (то есть еще будучи «пеликозаврами»), они начинают развивать заботу о потомстве (выше я уже писал об иллюстрации Кизи М. — хотя она крайне малореалистична, ход мысли автора в целом верен). Не имея возможности бросить потомство на произвол судьбы и с трудом справляясь с его выращиванием, наши прадедушки и прабабушки быстро приходят к самостоятельному отоплению (пока условия не требуют большего — к мезотермии, частичной теплокровности) и связанному с этим разделению венозной и артериальной крови, а также созданию двух кругов кровообращения. Растительноядным, в отличие от хищников, питать венозной кровью желудок совсем ни к чему, да и нашим хищным предкам кровь, приливающая к желудку, не давала особых преимуществ: в отличие от динозавров и архозавров, которые очень поздно, в меловом периоде, научились пережевывать пищу (и то лишь некоторые), они-то начали эволюционировать в этом направлении довольно рано. До того же они специализировались на охоте на крупных животных, которых можно было только надкусывать, а не есть целиком.

Оговорюсь, большая влаголюбивость синапсид делала возможным совсем иной тип обмена веществ, нежели у диапсид: если у синапсид конечный продукт белкового обмена — мочевина, то у диапсид (в массе) — мочевая кислота, да и мускулы вырабатывают молочную кислоту интенсивнее (об этом позже). Возможно, эти кислоты также можно было переправлять за счет неразделенного круга кровообращения в желудок, где они могли поспособствовать усилению кислотности его среды. Насчет мочевой кислоты на самом деле очень сомневаюсь — это ж как надо не любить свой организм, но в порядке околонаучного бреда пусть будет, насчет молочной кислоты — сомневаюсь в гораздо меньшей степени. Сейчас это лишь фантазия, требующая серьезнейшей проверки. Однако если это так, то сами особенности обмена веществ, вызванные большей и меньшей влаголюбивостью, подталкивали будущих млекопитающих к более интенсивной переработке пищи во рту, а будущих динозавров заставляли еще долгое время сохранять круги кровообращения неразделенными и задерживали преобразование их челюстей и зубов. Хотя, повторюсь, по-настоящему научились жевать только уже настоящие млекопитающие, появившиеся в конце триасового — начале юрского периодов, дифференцируются зубы уже у очень ранних видов, достаточно вспомнить выдающиеся клыки тех же ранних «пеликозавров». Это хищным архозаврам нужна кислотная страховка на случай слишком крупного куска и сверхинтенсивная кислотность среды желудка. При развитой жевательной мускулатуре и арсенале для разделки мяса во рту это не столь важно.

Я уже говорил о происхождении нашей исконной саблезубости, но остановлюсь еще раз — это очень важное эволюционное приобретение. Изначально развитие дифференцированных зубов не было связано с необходимостью пережевывать пищу, перед нашими предками стояли совсем иные задачи. Я писал, что «мы» были первыми наземными травоядными, но еще раньше именно «мы» стали и первыми специализированными хищниками. До того имевшие слабые челюсти амфибии могли охотиться только на небольшую сравнительно с их собственными размерами добычу (которую можно было проглотить целиком). Выдающиеся рты лягушек сформированы для того, чтобы заглотить как можно больше, и древние земноводные тоже состояли в значительной степени из пасти и головы. Тяжелые головы делали их довольно неповоротливыми. В основном они питались рыбой, если выпадала удача, многоножками или насекомыми, конечно, насекомые тогда были не чета сегодняшним, но они все же сильно уступали позвоночным в размерах. И вот первыми, кто усовершенствовал челюсти настолько, что смог убивать сопоставимых по размеру существ, и были «пеликозавры». Они, хотя и могли поддерживать активность даже ночью, все же были существами весьма медлительными, как я выше говорил, парус, скорее всего, не давал им возможности в полной мере использовать тот же способ передвижения, которым пользовались лепидозавры. Шансы их в преследовании были невелики: они, конечно, могли, как поздние крупные хищные динозавры, охотившиеся на зауроподов, нанести жертве какую-то травму, а потом неторопливо преследовать ее, ожидая, когда она наконец ослабнет, но даже в этом случае чем существеннее травма, тем меньше ждать. Основной же расчет мог быть на максимально быстрое убийство.

Если убить жертву сразу не получалось, они не могли использовать, как впоследствии динозавры, передние конечности для удержания жертвы просто потому, что эти конечности у них, в отличие от динозавров, использовались для ходьбы и к тому же оставались еще слишком примитивны. Поэтому опять же основная ставка была на зубы: на огромные клыки, убивавшие жертву почти мгновенно, а если не убивавшие, то… а вот здесь начинаются вопросы: что, если жертва очень сильна и сможет навредить нападающему? Поэтому саблеобразные зубы в челюстях наших предков были закреплены непрочно и всегда готовы к смене: если потенциальный обед слишком активно вырывался из засевших в нем зубов, всегда можно было избавиться от них (вместе с обедом, но что здесь поделаешь). Но так как клыки крепились непрочно, их пока нельзя было использовать для разделки тушки убиенной добычи. Именно поэтому клыки хищных «пеликозавров» (и их первых последователей) в сечении округлы: уплощенными саблевидными клыками удобнее разделывать добычу, и такие сплюснутые клыки встречаются, но в палеозое удобством разделки приходилось жертвовать[156].

Для того чтобы удерживать мощные зубы, понадобился и тяжелый череп (конечно, далеко не такой мощный, как у земноводных, но тоже внушающий уважение и трепет), который в частности также в дальнейшем мешал нашим предкам встать на задние конечности (в отличие от предков динозавров с их легкими, сильно пневматизированными черепами). С мощными черепами у синапсид действительно все было хорошо, однако все-таки их головы в сравнении с головами каменноугольных амфибий были не такими уж страшными и уж точно не такими огромными. Тем не менее они были велики, это ставило перед нашими предками дополнительные и интересные задачи.

Оговорюсь, несмотря на то что «диапсидные» головы в целом легче, это не значит, что они были меньше. Наоборот, так как архозавры не могли создать челюсти с клыками, им приходилось рассчитывать не на точность укуса, а на масштабы производимых разрушений. Одни из первых сменивших наших предков на посту верховных хищников архозавров — представители эритрозухид (Erythrosuchidae) гаяринии (Garjainia prima) — отличались просто непомерным размером черепа, они также далеко превосходят практически любого синапсида по относительному размеру головы и туловища[157]. Даже по архозаровым меркам относительные размеры черепов гаяриний впечатляли. Возможно, дело в том, что у них как раз было сравнительно немного конкурентов. В раннем триасе они пребывают в относительной безопасности и «предпочитают» охотиться на сравнительно крупную и медленную добычу, подобно хищным синапсидам, но сформировать клыки не могут и компенсируют их отсутствие огромными размерами головы и, стало быть, челюстей. В дальнейшем же более легкие головы, способствовавшие большей мобильности в диапсидововом мире, в общем побеждают. Они, впрочем, остаются достаточно крупными.

Именно легкость головы позволяет отращивать архозаврам достаточно крупную пасть, чтобы уверенно держаться в статусе суперхищников на протяжении всего мезозоя (и особенно в этом преуспевают как раз таки динозавры). В том числе именно общая легкоголовость и расчет на площадь укуса осложняют хищным динозаврам переход к развитию тонкого инструментария вроде саблевидных клыков, резцов и т. д. Напротив, травоядные, для которых площадь укуса не столь важна, все-таки с преобразованием зубной системы справляются лучше. Однако что направляет эволюцию в сторону более легкого черепа? Необходимость его охлаждать и отсутствие кожных выделений для охлаждения, что сказывается уже на развитие диапсидной структуры черепа.

Но вернусь к нашим предкам: как уже сказано, они пришли в этот мир, чтобы стремиться к активному обмену веществ, и быстро начали делать для этого все возможное, но легкие у них были первое время примитивными. Земноводные отчасти решают проблему дыхания за счет рта. Большой рот позволяет заглотить не только большое животное, но и солидную порцию воздуха. Как нагнетать воздух в легкие, если рот все-таки стал меньше, а диафрагма пока не очень-то развита? Возможно, мощный плечевой пояс палеозойских синапсид выполнял и эту функцию, но тут сложно сказать что-то точное (опять же, я не знаю примеров современных животных с подобным устройством, однако если это было так, это также могло препятствовать освоению бипедализма).

Увеличение зубов и мощности черепа, может быть, было связано с переходом к ночному образу жизни.

Мощные клыки требовали мощного черепа (и у синапсид он изначально в среднем массивнее, чем у диапсид вообще, и у динозавров в частности). Нужно было как минимум увеличение кости нижней челюсти, предохраняющей клыки от повреждений, пока пасть оставалась закрытой. Такие же расширения — костные чехлы появятся уже в кайнозое у саблезубых млекопитающих. Рекордсменом здесь было саблезубое сумчатое — тилакосмил. На нижней челюсти у него образуются настоящие костяные чехлы для его внушительных зубов. Кроме того, требовалась развить мощную мускулатуру для того, чтобы удар клыков был столь мощен, что мог пробить мышцы добычи, а не просто скользнуть по ее коже, оставив малозаметные повреждения. В общем, увеличение массы черепа, вернее, даже не собственно черепа, а в целом шеи, головы и передней части туловища, было неизбежным, а массивная передняя часть делала этих и без того не слишком скоростных животных еще медлительнее. Показательно, что и саблезубые млекопитающие кайнозоя не отличались скоростными качествами и охотились на таких же небыстрых представителей мегафауны: хоботных и других (тилакосмила и вовсе подозревают в том, что он был падальщиком[158]). А ведь у «пеликозавров» к тому же были намного более примитивные конечности, чем у кайнозойского зверья. Их жертвы тоже не отличались скоростью, но все же и за ними с массивной головой было не угнаться. Кстати, не необходимость ли наносить мощный удар сверху вниз была первой предпосылкой к переходу к новому «маммальному» типу локомоции? Мышцы, изначально использовавшиеся для толчка или прыжка при нанесении мощного удара, в дальнейшем стали использоваться при отталкивании во время бега? Доля здравого смысла в этом есть, но это еще не значит, что что-то в этих мыслях соответствует действительности.

Итак, догнать жертву сразу не представлялось возможным. Можно было сделать ставку не на скорость, а на упорство (как позднее сделали люди): на длительное преследование, но для этого потребовалась красная мускулатура, позволяющая вести хоть и медленное, но длительное преследование. Для этого, в свою очередь, потребовалось поддержание высокой температуры и создание паруса, а главное — много кислорода (возвращаясь к идее плечевого пояса — насоса). Однако, как уже было сказано, сам по себе парус делал их еще менее расторопными. Получалась замена «шила на мыло»: вроде бы можно было преследовать долго, но толку от этого почти никакого, однако быстрый разогрев при помощи паруса позволил им оставаться активными и в ночное время, когда их холоднокровные современники теряли всякие преимущества. Постепенно и надобность в парусе отпала: необходимую температуру теперь можно было поддерживать не за счет солнца, а за счет более интенсивного обмена веществ и питательной и обильной добычи, переход к более высоким температурам сделал возможным и более активный образ жизни в умеренных широтах. К тому же потенциальные жертвы, сталкиваясь с угрозами со стороны наших зубастых предков, постепенно к этому приспосабливались, кто-то наращивал пассивную защиту: более толстую кожу, более толстые прослойки подкожного жира. Смертоносный удар требовал все больших усилий, а развитие мускулатуры спины и шеи и, главное, подвижности этой шеи было все же пока ограничено наличием паруса. Другим способом преуспеть для древних хищников было увеличение скорости, и здесь тоже парус, как уже говорилось, оказывался скорее вреден. Так, хотя изначально именно он помог стать нашим предкам и подобным им существам хищниками, от него пришлось избавляться.

У «пеликозавров» и даже у намного более продвинутых пермских синапсид еще не был сформирован вторичный челюстной сустав и развита окклюзия в щечной области, жевать столь же хорошо, как их потомки, они пока не могли. Да могли ли они вообще перерабатывать пищу во рту? Скорее всего, нет, при охоте на палеозойских крупномеров им это и не требовалось на самом деле. Но перспективы к развитию жевания у них уже появляются.

Начнем с перехода к теплокровности. Как уже было сказано, вскоре после создания паруса переход пока еще к мезотермности оказался необходим и возможен. Дело здесь не только в питательности добычи и огромном количестве истребляемых нашими пращурами позвоночных, хотя и в них тоже. Наши предки, начавшие заморачиваться обогревом тела (и сначала закачивавшие кровь в свои огромные паруса), вынуждены были увеличивать давление в левой части сердца (которая и отвечает за снабжение кровью всего организма). Но при неокончательном разделении сердца при повышении давления в левой части артериальная кровь начинала поступать и в правую, которая отвечала за перегон венозной крови к легким. Вместо одной лишь венозной крови в легкие поступала и артериальная кровь, что уменьшило эффективность энергообмена. Да, паруса были и у земноводных, но у них-то венозная и артериальная кровь смешивались в любом случае, и на особо продвинутый метаболизм они не претендовали. «Мы» вынуждены были наглухо изолировать друг от друга правую и левую половину сердца. Это, в свою очередь, сделало невозможным прицельное перенаправление венозной крови к желудку, что, опять же, заставило существ, произошедших от «пеликозавров», искать способы более эффективно перерабатывать мясо, не усиливая кислотность среды (не на одних же симбионтов полагаться). Этим эффективным способом и оказались в дальнейшем дифференцированный зубной ряд и первичная переработка пищи во рту (в дальнейшем пригодившиеся и травоядным). Впрочем, постепенное развитие жевательной мускулатуры (точнее, процессы, предшествующие этому появлению) само могло способствовать сохранению амфибийных черт у наших предков и в дальнейшем выработке специфических форм заботы о потомстве. У нас с вами в основном мускулатура красная — богатая миоглобином, ставку на нее сделали, возможно, еще «пеликозавры». В красной мускулатуре обмен веществ идет интенсивнее, она требует высокой температуры, притока кислорода, зато такая мускулатура лучше приспособлена к длительной работе, и это не только долгие погони, но и, например, тщательное пережевывание пищи или поддержание равновесия на выпрямленных конечностях. «Мы» обзавелись красной мускулатурой. Она работает, в нашем организме происходят химические пертурбации, конечным результатом белкового обмена в таком случае оказывается мочевина — вещество токсичное, и надо же его куда-то девать из организма. А дальше (сейчас я практически дословно цитирую книгу Еськова, лишь немного переставляя последовательность эволюционных решений) наиболее простой выход: растворить ее в большом количестве воды и вывести из организма вместе с водой. И готово, мы получаем неэкономные почки млекопитающих, действующие как водоотвод. Точнее, не получаем, а сохраняем, потому что модернизировать примитивные амфибийные почки в данном случае и не надо, они изначально созданы для того, чтобы выводить из организма лишнюю воду. Но одно дело избавляться от жидкости, будучи водным жителем, и другое — живя на суше. Теперь вы вынуждены поглощать огромное количество жидкости, чтобы компенсировать влагопотерю. Как говорилось в рекламном ролике памперсов, «Я пью и писаю» — млекопитающие, собственно, так и поступают (а их предки, видимо, по части расхода воды были еще менее экономны). Раз так и так приходится постоянно пополнять запасы воды в организме, насчет снижения влажности кожи и сокращения желез можно не сильно усердствовать — воды организму и так требуется много. Это еще не все, в процессе перехода к красной мускулатуре действовала и обратная связь. Если в основном вы оснащены красной мускулатурой, у вас в организме не вырабатывается молочная кислота, которую возможно использовать (все же допустим это) для усиления кислотности в желудке, — приходится искать альтернативные методы (как то же жевание), но об этом я уже сказал.

Совершенно противоположный маршрут получается, если организм приспосабливается не пережевывать добычу в пасти, а растворять ее особенно мощной кислотой в желудке, и сохраняет до поры до времени отдельную дугу аорты для снабжения желудка венозной кровью. В таком случае чем больше кислоты в организме, тем лучше — от уставших белых мышц ее можно направить все к тому же желудку, где она вполне пригодится. У большинства лепидозавров и примитивных архозавров (и их предков изначально) развивается именно белая мускулатура. В ней миоглобина и митохондрий меньше, чем в мускулатуре красной. Она непригодна для длительной работы, зато может производить сильные и быстрые сокращения. Энергоснабжение мышечных сокращений идет в ней в основном без участия кислорода. Для ее наиболее эффективной работы не требуется и поддерживать высокую температуру организма. После непродолжительной работы мышц мы получаем чудовищную усталость и порцию молочной кислоты, зато ее мы можем использовать по назначению: это как раз то, чем мы можем заодно с венозной кровью и (но это в теории) мочевой кислотой снабжать желудок для усиления кислотности. Конечным продуктом белкового обмена в организмах рептилий оказывается, как уже говорилось, мочевая кислота. Она не столь токсична, как мочевина, с ней можно не расходовать воду попусту, обзавестись более экономными почками, удалить лишние железы с кожи и до поры до времени не особо заботиться о потомстве — благо от недостатка влаги оно страдать будет несильно. Дальше намечается весь путь развития, вплоть до птичьего типа дыхательной системы.

Так или же несколько иначе происходила эволюция будущих млекопитающих и будущих динозавров на ранних стадиях, но окончательное разделение крови сделало для наших предков птичий тип дыхания (то есть неподвижные легкие) неактуальным. Кровь от них при сокращении не отливала, не понадобился им и малоподвижный позвоночник. Напротив, он становился более гибким, а возникновение брюшной полости позволяет диафрагме сильнее растягиваться, то есть делает подвижные нептичьи легкие предков млекопитающих (вернее, еще цинодонтов) более эффективными, не в той степени, что неподвижные легкие птиц и динозавров, но все же работающими лучше, чем легкие ящериц и большинства прочих существ с рептильными чертами, и тем более амфибий.

Арсенал специализированных зубов сделал «пеликозавров» первыми среди наземных позвоночных профессиональными хищниками, эффективно охотящимися на добычу, не уступающую им в размерах, этот же арсенал сделал их мезотермными, а это как раз и позволило стать первыми профессиональными вегетарианцами. Переваривание растительного корма требует намного большего расхода энергии, чем усвоение мяса, только позвоночные с действительно активным метаболизмом смогли занять эту нишу.

Предшествующие им амфибии с их в принципе слабыми челюстями могли охотиться либо на что-то мягкое (наподобие червя или крупной личинки насекомого), что легко разорвать, либо на то, что несложно запихнуть в рот целиком. И вот свершился эволюционный прорыв, даже два. Все выше сказанное не означает, что для архозавров или лепидозавров охота на существ близкого к ним размера совсем невозможна. Они не могут разделать добычу на месте, они даже загрызть ее не очень-то могут, но, во-первых, они могут ее утопить (как это делают современные крокодилы) — вариант для засадного охотника и очень узкой экологической ниши, но тоже вариант. Во- вторых, они могут потенциальную крупную добычу отравить или заразить (как поступают, например, комодские вараны, хотя им и помогает любовь жертв к пребыванию в застойных, богатых возбудителями разных болезней водах). От самозаражения же теми микроорганизмами, проживающими в ротовой полости, отчасти предохраняет высокая кислотность желудка.

Собственно, комодский варан наглядно демонстрирует то состояние, с которого, видимо, стартовала эволюция некоторых ядовитых животных — сначала используется бактериологическое оружие, потом к нему начинает постепенно добавляться химическое (токсичность слюны все увеличивается), пока, наконец, надобность в бактериях не отпадает окончательно. Среди птиц и млекопитающих с их окончательно разделенными кругами кровообращения почти нет ядовитых, тем более вводящих яд при укусе (хотя исключения есть, скажем, щелезуб). Им просто нет смысла мучиться с «ядохимикатами»: их дифференцированные зубы, мощные клювы и когти и так позволяют разделаться со сравнительно крупной добычей.

Чтобы дожидаться смерти в результате заражения, надо наносить обширные рваные раны, для этого подходят недифференцированные зубы, оставляющие множество повреждений, зубы современных млекопитающих и клювы хищных птиц приспособлены к быстрому убийству, а не к нанесению множества повреждений. Многим из них сложно даже начать эволюционировать в этом направлении: их не столь мощная желудочная кислота не предохранит их в случае использования этими животными для убийства добычи союзных бактерий, да и самим бактериям труднее плодиться в их хорошо оборудованных и потому совсем не набитых недопроглоченными остатками пищи пастях. Наконец, на выживаемость белезнетворных организмов влияет и высокая температура, не позволяющая, возможно, нормально сосуществовать потенциальным отравителям с их потенциальными хозяевами-пользователями, да и относительно белкового яда… Высокая температура, возможно, не способствует его долгому сохранению в организме слишком горячего животного. В общем, наблюдается, видимо, целый комплекс проблем. Высказав это все, напоминаю, что это лишь мои предположения, но я не просто так уделил этому (крайне темному для меня) вопросу столько внимания: здесь мы опять видим разницу между существами диапсидной и синапсидной конструкции и близость последних к амфибиям (хотя среди бесхвостых земноводных обнаружено выделяющее яд при укусе[159]). Если диапсиды предпочитают выделять яд при укусе, то у синапсид-млекопитающих возможности намного обширнее, в том числе они могут смазывать ядом свои шкурки, как это делают ядовитые приматы — толстые лори. Хотя при укусе толстый лори яд тоже использует, но вырабатывается это средство химической защиты все-таки не в ротовой полости. И именно ядовитостью кожных покровов известны разнообразные амфибии. Близость подхода тут очевидна: если у вас на коже много желез, то вы легко преобразуете их во что-то ядовитое, а если желез на коже нет, то и преобразовывать нечего. Современные же утконосы и некоторые мезозойские млекопитающие обзавелись ядовитыми шпорами, чему, возможно, также способствовала богатая железами кожа.

Продвижение дальше по пути от биологического к химическому оружию означало, что совершенствуется и инструмент введения химикатов в организм жертвы — зубы ядовитых змей идеально приспособлены для того, чтобы впрыснуть потенциальной добыче яд, но оторвать от нее даже маленький кусочек змея не способна. Задержаться на уровне сотрудничества с бактериями имеет большой смысл, особенно если при разделке туши жертвы можно рассчитывать на помощь товарищей. Однако бактериологическое оружие действует все же слишком медленно: оно хорошо работает на изолированной территории (как тот же остров Комодо), где жертве практически некуда скрыться, а видов-конкурентов, претендующих на то, чтобы этой добычей воспользоваться, нет. На неизолированных территориях, к тому же изобилующих конкурентами, этот способ охоты может быть просто подарком для соседа: всем вставшим на путь «отравителя» приходится быстро эволюционировать от использования бактерий к «химическому» оружию. Среди динозавров могли быть, видимо, какие-то аналоги комодских варанов, но, скорее всего, они были немногочисленны. Уильям Аблер указывал на наличие зазубрин на зубах и предположил подобную возможность для тираннозавров[160]. Однако выяснилось, что зазубрины на зубах тираннозавра отличаются от таковых на зубах варанов. Динохищник, если паче чаяния и пользовался ими для «производства биологического оружия», то намного менее эффективно, чем вараны Комодо сегодня.

Использовались хищными динозаврами и другие методы: можно было заставить жертву истекать кровью. Вероятно, это был довольно эффективный метод охоты на зауроподов: им приходилось закачивать кровь в отдаленную от туловища голову, кровяное давление должно было быть у них столь же высоким, как их шеи, и истекали кровью при серьезных ранениях они быстро. Наконец, в позднем мезозое последовало полное разнообразие: когти велоцерапторов и родственных им динозавров позволяли уже эффективно нападать на достаточно крупную (сравнительно с нападающим) дичь. В общем, за мезозой хищные динозавры успели выработать и успешно применить множество разных методов для убийства добычи. Но ее недостаточно было убить. После того как жертва убита, ее надо съесть.

«Пеликозавры» и потомки некоторых из них имели для разделки добычи специализированные зубы, они могли не только убить, но и съесть животное, сопоставимое с ними по размеру. Зубы динозавров и вообще архозавров (у которых есть зубы) совершеннее, чем у прочих существ с рептильным строением: они относятся к альвеолярному типу: каждый их зуб располагается в собственной отдельной ячейке, а не просто прислонен к челюсти. Такой прогрессивный тип устройства зубов позволяет, например, крокодилам сегодня нести в пасти целый арсенал из мясных ножей, еще более внушителен был он у спинозавров или тираннозавров. Все так, но вот даже заменить этот арсенал двумя мощными саблями у динозавров (даже с динозавров с самыми выдающимися зубами) не получилось, не говоря уже о том, чтобы обгладывать мясо, соскребая его с костей. Хотя, кажется, древние крокодилы и в этом направлении несколько продвинулись. Да, не у всех млекопитающих резцы есть (даже у кажущихся вполне хищными): ярчайший пример — тилакосмил, но тилакосмил именно исключение. В целом же синапсиды, насколько мне известно, научились обгладывать кости еще в палеозое[161]. Опять же, сказанное не значит, что хищный динозавр вообще не мог обглодать тушку попавшегося ему травоядного. Порой хищники к этому вопросу подходили со всем тщанием. Просто у него с этим были большие сложности, чем у синапсид. Да в конечном счете умения филигранно разделать тушу на протяжении большей части мезозоя от них и не требовалось. Даже одним мертвым зауроподом можно было питаться очень долго. Зато недообглоданные остатки динозавров отправлялись (особенно в позднем мезозое) на стол к млекопитающим, которые знали, что с ними делать. Это, кстати, обеспечивало все выгоды пребывания в малом размерном классе: пока остатки пищи динохищников сыпались им на голову, млекопитающие не бедствовали. Вот с появлением в меловом периоде соперников- динозавров с челюстями размером с небольшой дом (тираннозавров), которые уничтожали даже самые крупные кости, все немного изменится, но это будет позднее.

У этих двуногих хищников, архозавров, так и не получилось научиться жевать (повторяю, речь о хищных динозаврах, не о динозаврах вообще). Пока же обращу внимание на главное: у хищных динозавров были большие сложности с разделкой крупной добычи. Основной добычей для хищных динозавров на заре их эволюции оставалась все же не близкая им по размеру, а сильно уступающая жертва. При этом из «уступающих» спастись от быстрого бипедального хищника не мог практически никто. Ничего быстрее в мезозое эволюция не изобрела. Те, кто пытался выжить, искали свободную нишу: уходили в подземелья, как млекопитающие, учились летать, как птерозавры, или заселяли моря и реки, как будущие плезиозавры и другие морские ящеры, наконец, становились гигантами, как зауроподы, использовали шипы и рога, как стегозавры и цератопсиды.

Именно необходимость разыскивать и догонять добычу превратила тираннозаврид не просто в «челюсти на ножках», а в «челюсти со множеством разных приспособлений», включая сюда и отличный нюх, и лапы особого устройства, и, возможно, бинокулярное зрение. Предки будущих гигантов, тираннозавров, изначально, видимо, специализировались именно на некрупной и быстрой добыче и просто выдавили менее шустрых конкурентов тем же способом, что ранее динозавры — других архозавров: просто не позволяя слишком медленной добыче в достаточном количестве дорастать до нужных размеров. Хотя основная тенденция к развитию пассивной защиты сохранилась и в меловом периоде, травоядные стали более подвижны. Видимо, произошло это в том числе и после того, как их диета в связи с распространением цветковых стала более разнообразна, когда уже не требовалось переваривать зеленую массу днями. Наконец, умение пережевывать пищу также позволило травоядным динозаврам облегчить кишечник (в смысле уменьшить, а не избавиться от его содержимого). Так что давление эволюционирующих тираннозавров (в самом широком смысле), с одной стороны, и изменение растительной биоты — с другой, привели к изменениям в динозавровой фауне в целом.

Насущная необходимость освоения пережевывания динозаврами появилась в результате того же процесса — распространения цветковых. Выше я говорил, что они были более питательны, но они также склонны к образованию неотенических форм — травянистых и злаковых растений с богатыми фитолитами стеблями, — и эту штуку надо было долго и упорно пережевывать, несмотря на всю питательность. Однако возникает вопрос, если действительно жевание пришлось осваивать в связи с появлением нового ресурса, почему все- таки ископаемые свидетельствуют о неискоренимой любви травоядных к хвойным. Конкретного ответа у меня нет, но, во-первых, это могло быть следствием изменения пищевых предпочтений с возрастом: пока динозавры были малы, грех было не использовать такой доступный ресурс, как трава, а для этого требовалось хорошо жевать. Когда они становились крупнее, они могли питаться листвой и хвоей деревьев, что, однако, не мешало им по-прежнему эту хвою пережевывать. Это один вариант, но, разумеется, не единственное возможное объяснение. Второе объяснение связано с вопросом, когда именно, в какие периоды чаще всего погибали растительноядные динозавры. По крайней мере для живущих на крайнем севере гадрозавров нам это известно: как правило, они погибали к началу весны, после длительного периода, когда им было нечего есть, смерть они встречали уже в состоянии сильного истощения[162]. В такие времена им приходилось есть и вещи, для переработки которых их зубные батареи вовсе не предназначались. Представления о любви травоядных динозавров к хвойным могут быть связаны не с реальными особенностями их питания, а с обстоятельствами гибели большинства из них (по крайней мере, именно этого мнения придерживался и Кеннет Карпентер, мне оно также кажется наиболее разумным). Да, что касается находок содержимого желудка гадрозавров, пока можно говорить о единичных, почти исключительных и к тому же спорных случаях, так что, в конце концов, нам может просто не хватать данных.

Как бы то ни было, наличие приспособленных для жевания зубных батарей как минимум у гадрозавров[163] свидетельствует об их хорошем знакомстве с цветковыми. Было ли это лишь временным детским увлечением или любовью, длившейся всю жизнь, — не столь важно, ведь это повлекло изменение самого способа употребления растения.

Здесь возникает еще несколько вопросов: если жевание появляется благодаря злаковым растениям и всяческому кремнезему, то почему травоядные родичи наших предков не избавились от утяжеляющих голову мышц и не стали еще в начале мезозоя просто глотать листву (как делали зауроподы) — было ли им вообще необходимо разжевывать корм в эпоху, когда травянистых растений, прямо скажем, было маловато? Действительно ли тенденция к освоению жевания появляется у наших предков и их травоядных родичей задолго до развития вторичного челюстного сустава и смыкания, окклюзии зубов в щечной области? Да, у наших предков рано появилась тенденция к дифференциации зубов, да, они сделали ставку на красную мускулатуру, но достаточный ли это довод?

Для начала все-таки не только распространение равнинной злаковой растительности может хорошо стимулировать развитие жевания и специальных зубов-терок. Пример этому мы находим в кайнозойской фауне Южной Америки. Там плацентарные с «жевательными» зубами появились задолго до возникновения степей и чего-то подобного. Каролина Стремберг объяснила это активным пылевым загрязнением в тот период. Мощные моляры с ребристой поверхностью помогали обитателям Америки перемалывать листву, загрязненную вулканическим пеплом. Среди травоядных перми и раннего триаса не было профессиональных жвачных: наиболее распространенные травоядные поздней перми — раннего триаса, дицинодонты, в большинстве своем почти полностью утратили зубы (за исключением двух клыков), но они все же оставались травоядными. Полагаю, они могли перемалывать пищу своими ороговевшими деснами и, как уже говорилось выше, хотя должны быть в этом менее приспособлены, чем современные млекопитающие, все же стали наиболее успешными травоядными своего времени. Изначально синапсиды, протовеганы, могли выкапывать коренья и перетирать во рту пищу, загрязненную, но в данном случае не пеплом, а землей. Так как наши предки в силу влаголюбивости были склонны к созданию подземных сооружений, познакомиться с подземными растениями им ничего не стоило. Именно для выкапывания кореньев дицинодонты как раз и могли использовать свои мощные клыки и когти.

Привычка перерабатывать загрязненный корм могла сослужить добрую службу одним из них — листрозаврам. Большинство групп дицинодонтов не переживет пермско-триасового вымирания, но те, кто пережил, торжествуют. Листрозавры испытывают в раннем триасе неимоверный, хотя и кратковременный рост численности — их останки встречаются по всей Пангее (на всех современных материках) в огромном количестве, ничего подобного не происходило позднее ни с одним крупным позвоночным. И, быть может, именно навык переработки пищи в ротовой полости здесь им и пригодился. Конец перми — время сильной вулканической активности, может быть, сильнейшей за всю историю Земли — тогда значительная часть современной Сибири была залита магмой. Тогда образовались сибирские магматические трапы, а несколькими миллионами лет ранее появились магматические трапы на территории современного Китая (их образование сейчас также связывают с волной вымирания). В это время, естественно, в атмосферу попадает огромное количество вулканического пепла. Листрозавры, чьи высоко посаженные ноздри и глаза сейчас интерпретируются как приспособление к копанию, возможно, были к этому времени существами, наиболее успешно питавшимися загрязненными почвой кореньями. Они оказались идеально приспособлены к новым условиям — кроме них есть растительную массу, обильно покрытую вулканическим пеплом, не мог почти никто. Помимо того, вулканы выжгли растительный покров на огромном пространстве, чем могли вызвать усиление эрозии со всеми ее прелестями — временным опустыниванием и пылевыми вихрями (также увеличивавшими загрязнение). В общем, для листрозавров наступил краткий век благоденствия. Однако вулканическая активность прекратилась. Растительный покров восстановился, на смену листрозаврам пришли травоядные новой эпохи, лучше приспособленные к другим, хотя также специфичным кормам.

Вернемся к хищникам мезозоя. В эпоху расцвета динозавров, в юрский период, в середине мезозоя добычу не приходилось отыскивать, выслеживать — взрослые зауроподы, в общем, ни от кого и не убегали (да у них при всем желании это и не получилось бы). Главной их формой защиты был гигантизм. Травоядным, как уже сказано, в первой половине мезозоя приходилось очень туго в плане питания малоэффективными кормами (гинкговыми, чекановскиевыми, хвойными). Так как жевать динозавры еще не умели (да и бессмысленно это было в раннемезозойских условиях), основную работу по переработке пищи исполняли у них гастролиты и живущие в кишечнике симбионты. Чтобы эффективно справляться с растительной пищей юрского периода, этих симбионтов должны быть просто армии. Кишечники у юрских и позднетриасовых травоядных были огромны, переносить их раздутые животы на двух ногах было сложно — они возвращались к опоре на четыре конечности, но это автоматически приводило и к потере скорости. Единственный способ скоростного передвижения, широко распространенный в диномире, — бег на двух ногах. На первых порах увеличение в размере было отличным выходом — оно позволяло более эффективно переваривать малопитательный растительный корм и защищало от хищников. Быстрых «ланей» среди мезозойских травоядных так и не появилось. Слишком груб тогда был корм, слишком долгого и тягостного переваривания он требовал. Аналогичную ситуацию в отношении пассивной защиты и переваривания мы видим у современных организмов с рептильной организацией. Из-за медленного (сравнительно с млекопитающими и птицами) метаболизма им сложнее освоить питание растительными кормами, приходится выбирать: или быстрый бег, или раздутое от симбионтов брюшко. Наиболее эффективными из таких растительноядных оказались сухопутные черепахи, которые, еще будучи водными хищниками, обзавелись эффективной пассивной защитой — панцирем. У первых динозавров в связи с тенденцией к появлению птичьих легких и ходьбой на двух ногах уже начинала развиваться пневматизация скелета, что позволило им быстрее и легче увеличиваться в размерах (кости их были достаточно легки).

Наиболее эффективны оказались зауроподы, уравновесившие сверхэффективную дыхательную систему, возникшую в результате усиленной пневматизации, длинной шеей, удобной для сбора еды откуда угодно, а удлинять шею им было также легко (черепа и челюсти их были легки), мускулатура, необходимая для жевания, отсутствовала: жевать они не умели (или почти не умели), да это было и не особо нужно. Шея сделала их особенно уязвимыми и неспособными к быстрому перемещению и маневрированию, единственным способом защиты для них был гигантизм (показательно, что исследователи Зандер и Клаус отмечают удлинившуюся шею в числе факторов, обусловивших их невероятные размеры). Опять же до огромных размеров, когда корм усваивать становилось особенно легко, а смерть не ждала за каждым кустом, надо было дорасти. Заботиться же о потомстве эффективно в силу огромных размеров было невозможно (напомню, даже следы, оставленные зауроподами, становились смертельными ловушками для существ малых размеров). Выход был — чем больше потомков, тем лучше. Нельзя сказать, что хищников это не радовало — они получали много, очень много мелкой и сравнительно неуклюжей добычи, на такое можно было охотиться сколько угодно. Это тоже делало освоение способов охоты (вернее, разделки) на крупных, сравнимых с хищными динозаврами существ не столь насущным: зачем охотиться на столь трудную в разделке добычу, когда много существ меньшего размера, прессинг хищников возрастал. У мелюзги был выход — расти быстрее, но хищники вслед за ней также увеличивались в размерах.

Зубы и рога

В меловой период ситуация изменилась: появились цветковые, но и в меловой период пассивную защиту никто не отменял. С относительным уменьшением размеров (точнее, с распространением существ не столь гигантских, как зауроподы) эти организмы развивают и новые формы пассивной защиты — теперь все чаще это рога, шипы, булавы или венцы вокруг шеи (как у цератопсид). И чем прочнее был панцирь у динозавра, тем мощнее должны были быть челюсти для того, чтобы его прокусить (явления с положительной обратной связью), а чем больше челюсти динохищника, тем меньше была вероятность, что у него появятся клыки или что-то подобное. Казалось бы, наоборот: мощные панцири легче прокусить мощными клыками, но у динозавров все же были изначально легкие диапсидные черепа, и им выгоднее было распределять давление по всей ротовой полости по разным зубам, а не концентрировать его в двух точках.

Итак, хищные динозавры так и не создали ничего похожего на сложный арсенал зубов синапсид и их предков. При этом растительноядные динозавры все-таки обрели что-то подобное. Я имею в виду не только жевательные батареи гадрозавров. Гетеродонтозавры, точнее гетеродонтозавриды (Heterodontosauridae), вообще еще в начале юрского периода обзавелись клыками и довольно сложно дифференцированными зубами. В целом это были некрупные животные, и такая попытка создать на динозавровой основе что-то подобное мелким синапсидам, способное к питанию растительным кормом, но в юрский период, провалилась. Они все-таки проигрывают более массивным коллегам — зауроподам, вопросами жевания не озабоченным и рассчитывающим прежде всего на объемы потребления.

Долгое время хищники динозавры охотились на мелкую добычу, которой было очень много, потом перепрофилировались в специалистов по добыванию животных очень специфической конструкции: развивать «маммальные зубы» специально для охоты ни на ту, ни на другую дичь не имело смысла, да и просто привело бы к утяжелению челюстей, к тому же для охоты на эту крупную добычу подходили совсем другие способы, вроде кровопускания. Кроме того, на отращивание сложных специальных зубов у них просто не было времени. Разумеется, у множества хищных динозавров были самые разные специализации, но в целом имелось два вектора развития.

Причина отсутствия у динохищников таких полезных, казалось бы, штуковин, как клыки, состояла отчасти и в пневматизации скелета, точнее, в высокой пневматизации черепа (мимоходом я об этом уже упоминал). Основное орудие хищного динозавра — челюсти, и чем они больше, тем лучше. При этом ему надо их как-то поддерживать на весу, иначе ему придется опуститься на четыре конечности и потерять в скорости (основное преимущество первых динозавров, сделавшее их суперхищниками). Черепа и у прочих динозавров имели полости, у тероподов они напоминали просто каркасы миниатюрных ажурных готических соборов. При этом не только пневматизация служила для удержания огромного черепа и сохранения равновесия на своих двоих, но и уменьшение конечностей. Уменьшение передних конечностей вело к тому, что ими становилось все сложнее удерживать добычу и производить с ней какие бы то ни было действия. Выше я уже говорил, что у птиц при превращении передних конечностей в крылья их отчасти заменили клюв и подвижная шея. Что-то подобное произошло и с хищными нептичьими динозаврами. По мере редуцирования конечностей развивался кинетизм черепа: его кости становились подвижнее, в том числе подвижной становилась и верхняя челюсть, что позволяло, видимо, хоть как-то манипулировать добычей. Кроме того, для лучшего удержания добычи челюсти с уже развитым кинетизмом приходилось делать еще массивнее. Не единственным, но показательным результатом такого эволюционного движения был тираннозавр с черепом в полметра и хорошо всем известными ножками-крошками о двух пальцах (об этом уже упоминал). Экскаваторный ковш, который был у тираннозавра вместо пасти, создавал, возможно, давление в разы большее, чем сегодня дает укус белой акулы. Но у белой акулы в черепе нечему ломаться — одни хрящи, а у тираннозавра череп состоит из изящных арок, которые к тому же были соединены друг с другом подвижными сочленениями. Представьте, что все огромное давление челюстей тираннозавра фокусируется на двух точках. Представьте, что всей массой сверху вниз хищный динозавр обрушивается на добычу и его удар концентрируется в этих точках. Череп динозавра может просто не выдержать. Избавление же от пневматизации сделает огромный череп слишком массивным, чтобы бегать с ним за добычей, да и размещение на черепе мощных жевательных мышц также приведет к его утяжелению. И это надо учесть, что у того же тираннозавра и так довольно мощный и массивный череп, созданный для того, чтобы выдерживать ударные нагрузки. Несмотря на сильнейший кинетизм костей черепа, ядовитые змеи изобрели не жевание, конечно, но зубы- шприцы, основная нагрузка при укусе приходилась на два зуба- шприца. Но это именно шприцы, а не сабли: длинные «клыки» ядовитых змей используются для введения яда, а не для разрезания плоти, как клыки млекопитающих. И используются они против современных животных, не обремененных разнообразной пассивной защитой — панцирями и толстыми щитками, как у нептичьих динозавров.

Развитию жевательных способностей мешало главным образом то, что детеныши хищных динозавров рождались крошками и при этом с первых дней были во многом предоставлены сами себе. Если взрослый хищный динозавр оставался грозным врагом, то у его миниатюрного отпрыска велики были шансы самому стать чьим-то обедом, да и добыча его была не столь велика. Челюсти диномалыша были намного менее мощны, чем у взрослой особи: в случае нападения он рассчитывал скорее на незаметность и скорость, чем на ответную атаку. Раз челюсти его были малы, они оставались и более хрупки, что препятствовало развитию «маммального» типа их строения. Травоядным динозаврам оказалось проще избавиться и от пневматизации черепа и его кинетизма (что происходит, например, у пситакозавра) и отрастить «маммальные» зубы, потому что огромный и подвижный череп был им не так нужен. Питательный корешок не убежит, даже если ты плохо его схватишь, и костных пластин у него тоже нет, и от размера челюстей не зависит то, насколько крупную добычу ты сможешь схватить — лист он и есть лист, куском его отрывай или полностью проглатывай — неважно.

Впрочем, высокая степень пневматизации черепа, видимо, ограничила и приспособления травоядных к пассивной защите: хотя шипы, рога и гребни в мире динозавров были распространены, рога никогда не отличались таким разнообразием форм и размеров, как рога травоядных млекопитающих. Многообразие рогов плацентарных потрясает: ветвистые рога оленей, закрученные рога горных баранов (это сейчас), среди вымерших млекопитающих были обладатели рогов еще более причудливой конструкции. И это не было приоритетным полем лишь для экспериментов копытных: одними из причудливейших рогов обладал вымерший родич слона арсинотерий (Arsinoitherium zitteli). Были рогатые броненосцы пельтефилы (Peltephilus ferox) и рогатые грызуны — цератогавлусы (Ceratogaulus). «Завры», видимо, могут использовать рога как эффективное орудие защиты, только добившись снижения кинетизма черепа и по возможности уменьшив его пневматизацию, в общем, сделав череп достаточно мощным, чтобы он выдерживал «удары судьбы». Такой путь для них не закрыт вовсе, но оказался осложнен необходимостью охлаждать горячие головы их огромных и сухокожих организмов. Диапсидный череп, видимо, снижает разнообразие костных выростов и на головах современных лепидозавров и архозавров. Одним из способов здесь может быть, видимо, отращивание костистого воротника, как это делали цератопсиды и сегодня делают хамелеоны (возможно, цератопсам этот же воротник служил для охлаждения).

«Завры» испытывали сложности с наращиванием всяческих костяных украшений, однако и не все млекопитающие так легко справляются с образованием рогов: у сумчатых, по крайней мере насколько мне это известно, мы не наблюдаем не только близкого к плацентарным разнообразия рогов, но и вообще ничего не наблюдаем. Почему? Во-первых, потому что незачем: у плацентарных, у тех же копытных, конечности преобразованы для того, чтобы лучше бегать. Когти превратились в копыта, ими, конечно, можно наносить удары, и весьма разрушительные, но все же эффект будет не тот, что от мощных когтей. Клыки травоядным тоже отрастить сложно. Тем плацентарным, которые рассчитывают не на бегство, а на спасение под землей, рога скорее помешают перемещаться в узких тоннелях (хотя и норные рогатые животные среди плацентарных встречались). В общем, есть нужда в рогах. Большинство сумчатых не рассчитывает, спасаясь от хищника, на скорость. И даже у «скоростных» сумчатых, повторю, преобразование передних конечностей в пальцеходящие или в копыто осложнено, поэтому остаются когти, и их можно использовать как оружие — следовательно, рога не нужны. Во-вторых, скажем, макроподы и не смогли бы использовать голову как «ударное» оружие, стоя на двух конечностях. Рога хорошо использовать против того, кто пытается нанести удар сверху, как минимум для успешного использования рогов голову надо опустить к земле, а кенгуру с их бипедализмом привыкли держать голову высоко поднятой — в общем, рога не их вариант. У сумчатых, повторю, крайне рано развивается мускулатура, позволяющая сосать молоко и удерживаться на сосках матери. Это также может препятствовать дальнейшей трансформации черепа и образованию костистых отростков. Однако и эта причина явно второстепенная: у плацентарных рога могут образовываться не только из выростов черепа, но и из ороговевших волос, как у носорогов. Сумчатые могли бы обзавестись рогами, если бы их эволюция дала для этого какие-то предпосылки. Показательно, что и среди мезозойских млекопитающих и палеозойских синапсид, по крайней мере насколько мне это известно, не было «рогоносцев», они тоже рассчитывали скорее на когти и на спасение в убежище, и, полагаю, во многом по тем же причинам, что и сумчатые (по крайней мере, для маммалиформ это предположение кажется вполне правдоподобным). Думаю, растущие у детеныша рога могли бы помешать ему помещаться в сумке или крепиться на теле матери, он даже мог нанести матери увечье. Для детеныша же было жизненно необходимо и поместиться в сумку, и сохранить здоровье матери.

Но вернемся к хищным динозаврам. Отсутствие «маммальных» зубов у хищников (несмотря на все выше перечисленные способы и приспособления для охоты) и отсутствие навыка переработки пищи во рту, возможно, долгое время не давало архозавровым предкам динозавров, а возможно, и первым хищным динозаврам окончательно избавиться от мезотермности и перейти к полноценной теплокровности. Глотать добычу приходилось крупными кусками без разжевывания, а значит, они нуждались в «кислоте» — то есть в снабжающей желудок венозной, богатой углекислотой крови. Впрочем, рано или поздно альтернативные способы повышения кислотности в желудке были, видимо, найдены. Однако, даже если с пищеварением все хорошо, для разделки крупных туш была полезна «дружеская помощь». Кроме того, грех не воспользоваться уже имеющейся тушей какого-нибудь диногиганта. Гипотезы о стайной охоте тираннозавров вызывают у меня сомнение, совместные же трапезы они все-таки могли вести, как и прочие крупные хищники мезозоя, при удобных случаях и скоплениях корма, например, в случаях крупных миграций динозавров. Собственно, то, что периодически обнаруживаются коллективные захоронения тираннозаврид, говорит, как мне кажется, в первую очередь в пользу совместной разделки добычи, а не совместной охоты: повторяю, постоянно существующим стаям крупных тираннозаврид было бы слишком сложно прокормиться на ограниченной территории.

Как кончился палеозой. Подведение итогов

Это все свершилось в мезозое, пока же мы оставались еще в пермском периоде, наши далекие пращуры изобрели разнообразные по виду и назначению зубы. В ранней перми дела обстояли так же, как в мезозое, — постоянно нарастала конкуренция между существами малых размеров. О высокой конкуренции среди существ малых размеров как о причине гигантизма динозавров, напомню, писала Дэрил Кодрон с коллегами[164]. Конкуренция действительно сильно повлияла на гигантизм динозавров (механизм я пытался описать). В эпоху господства ранних синапсид она тоже не убывала, потому что есть крошки также не могли почти ничего, кроме друг друга и насекомых, а если ели растения, то в силу пока плохого развития конечностей и малой питательности растений палеозоя превращались в малоподвижные бочонки, которых ели все остальные. Это, в отличие от диногигантов, для которых любой лес становился накрытым столом из листьев и приблизиться к которым боялись даже самые отважные хищники. И все-таки ситуация была не столь критична, как в тогдашнем будущем — при динозаврах. Во-первых, на мелкоту давление было меньше, потому что юные синапсиды могли-таки рассчитывать на поддержку родителей, во-вторых, благодаря зачаткам жевательных способностей и отменным зубкам наши предки из перми и раннего триаса могли более эффективно перерабатывать растительный корм (по крайней мере палеозойскую флору). В-третьих, хищники могли убивать и есть не только «всякую мелюзгу», но и добычу, не отличавшуюся сильно от них размерами, на что уже не будут способны будущие хозяева мира. Со временем наши травоядные предки (родичи предков) смогли эффективно переваривать корм, не становясь такими уж увальнями. Но все же ситуация была не слишком радостная. Наши пращуры обзавелись сравнительно высокой температурой, но это же создало дополнительные проблемы — высокая температура приводит к более интенсивному испарению, что вновь требовало большей заботы о потомстве, а потомство по-прежнему было микроскопически мало по сравнению с родителями.

А вот в мезозое начинается уже настоящее безобразие (то есть конкуренция между живностью малых размеров достигает максимума) — тогда, во-первых, распространяются вышеупомянутые гинкговые, которые есть уже очень тяжело, и хвойные, которые также не слишком аппетитны, а параллельно на арену выходят новые суперхищники, пока еще малого размера — продвинутые архозавры, благодаря освоению «птичьего» типа дыхания получившие достаточно энергии и достаточно крепкую спину, облегчившие скелет (как минимум череп), чтобы не просто встать на задние ноги, но сделать бипедализм основным типом локомоции, и крайне скоростной локомоции. Этими хищниками, как неоднократно здесь сказано, были предки динозавров. Они, напомню, на первых порах могли эффективно охотиться только на то, что было заметно меньше их самих. Как позднее детеныши уже динозавров-гигантов, сами первые хищные динозавры могли становиться объектом охоты крупных хищников. Сосуществовать им приходилось и с пока еще крупными синапсидами и с нединозавровыми архозаврами (в том числе бипедальными). Скорость первым хищным динозаврам нужна была не только для того, чтобы догнать жертву, но и для того, чтобы самим скрыться от возможного преследования, поэтому челюсти у них были еще весьма легкими, а жертвы совсем маленькими. Крохам стало совсем плохо. И выхода отсюда было два — или лучше оберегать малышню (чем занялись предки млекопитающих), или поскорее вырасти, и чем больше, тем лучше, чтобы и кушать было что, и всякая зубастая гадость не покушалась (чем и занялись травоядные динозавры).

Впрочем, произошло это не сразу. Постепенно динозавры, оставаясь хищниками, наращивали прессинг на прежних травоядных, а тех становилось все меньше, в какой-то момент хищников стало гораздо больше, чем добычи, и тут уже самим бывшим хищникам, точнее некоторым из них, пришлось искать новые источники питания, а ими и оказались растения, но теперь это были хвойные и гинкговые. И эта смена произошла не сразу, но новые растения явно не отличались питательностью. Так как жевать динозавры пока не умели, все, что они могли, — это превратиться в брюшко на ножках. А это делало их уязвимыми перед собратьями, не ставшими вегетарианцами. Но они могли, повторяю, их перерасти: те же приспособления, которые позволили им подняться на задние ноги, пригодились и для превращения в гигантов. Травоядные диногиганты оказались более эффективны и постепенно полностью вытеснили из этой ниши синапсид. На это повлияло и изменение флоры, вызванное распространением этих гигантов, и то, что до появления настоящих млекопитающих в челюстях у наших предков оставались «лишние» кости (в будущем превратившиеся в косточки слухового аппарата), а это значит, что и жевалось им все-таки (несмотря на косвенные признаки наличия этого умения) скверно — челюсть была более хрупкой и плохо двигалась. Но, главное, травоядные родичи наших пращуров не успевали перерастать хищных динозавров, в отличие от травоядных же динозавров.

Почему суперхищниками мезозоя не стали наши предки? Отчасти оттого, что не имели крепкой, приспособленной к «птичьему» дыханию спины, а также потому, что эволюция их конечностей шла другим путем. Дело не только в двуногости как таковой. Ноги наших предков приспосабливались не столько к скоростным забегам, сколько к тому, чтобы как-нибудь не раздавить заботливо оберегаемое потомство. Не могли они стать гигантами и потому, что у них отсутствовала пневматизация скелета и черепа, столь помогавшая динозаврам увеличиваться в размерах. Были и другие факторы, определившие развитие млекопитающих, их родичей и предков в начале мезозоя — я уже сказал выше, что переход «на темную сторону», то есть к ночному образу жизни, был связан с неэкономными почками и высокой влажностью их покровов. Однако день надо было все-таки где-то и как-то переждать, по возможности избежав излишнего испарения, надо было где-то заныкаться, еще в пермский период они осваивают азы создания подземных сооружений. Конечность, эволюционировавшая в направлении рыть глубже и быстрее, и конечность, созданная для спринта, — две разные конечности. Скорость изначально не была большим козырем будущих млекопитающих и синапсид в целом. Они не стали и первооткрывателями бипедальной локомоции, тем более не могли «изобрести» быстрого бипедального хищника. Даже в дальнейшем, когда в мезозое такое строение стало мейнстримом, они ничего подобного не придумали. Кроме всего прочего, слишком массивными, чтобы нести их высоко над землей, были их тяжелые головы, несущие снабженные сильной мускулатурой и длинными клыками челюсти, да и весь плечевой пояс у них был массивным. Часто был слишком мал и слаб хвост, чтобы использовать его как противовес. В триасе, когда динозавры уже вовсю сновали на своих двоих тут и там, наши пращуры оставались верны своей четвероногости. Как уже сказано, появление двуногих сверхбыстрых суперхищников в очередной раз поставило под удар мелкое потомство наших предков. Потомство было непроворно и уязвимо. А так как забота о детях уже должна была быть для многих синапсид чем-то важным, они интенсировали развитие в уже избранном направлении, стали оберегать его еще интенсивнее, научились сначала закреплять яйца на собственном туловище, а затем и вовсе изобрели систему крепежа, сосцы и губы, сумчатость и так далее. Но более интенсивная забота о потомстве автоматически исключила наших предков из гонки на гигантизм. Крупный динозавр мог охранять свои микроскопические (по динозавровым меркам) яйца, а после вылупления на свет своего микропотомства удалиться с полным сознанием выполненного родительского долга, не боясь это потомство передавить по неосторожности или подвергнуть другим опасностям, он мог не заботиться даже о кладке. Нашим же пращурам, раз они взвалили на себя тяготы родительской заботы, надо было как-то с этим потомством возиться, стараясь при этом не повредить. Они могли быть довольно крупны, но не беспредельно крупнее своих крошечных отпрысков. Конечно, среди сумчатых бывали гиганты, но даже крупнейшим плацентарным они в размерах серьезно уступали. Максимум, что создала их эволюция, — существо размером с гиппопотама, дипротодонта. Неплохо, солидно, но в сравнение с динозаврами не идет (да даже в сравнении с крупнейшими наземными плацентарными дипротодонты не кажутся такими уж выдающимися существами). Возможно, если бы на планете не было плацентарных и сумчатые эволюционировали в гордом одиночестве, им удалось бы создать и кого-то крупнее, но помимо того, что потомство предков млекопитающих и млекопитающих было слишком мало, оно становилось постепенно и слишком немногочисленным, чтобы участвовать в размерных гонках на вырастание с динозаврами. Поскольку сами родители были меньше, то и детенышей у них было меньше, чем у диноконкурентов. Кроме того, сумчатым из-за рождения детенышей на очень ранних стадиях дольше приходилось выкармливать потомство, а это само по себе сказывалось на его количестве: одно дело выкармливать одного-двух детенышей и другое — голодную ораву а-ля кайентатерий. Наши предки проигрывали на первых порах динозаврам в размере и, возможно, в скорости. Конкуренция в малом размерном классе все нарастала — травоядные гиганты-динозавры продолжали порождать сотни крошек-детенышей. Хищники тоже: голодные «соседи» не разбирались, вырастет ли из этой крохи мирный зауропод или коллега-теропод — ели всех. Растительная пища становилась для животных сравнительно небольшого размера все менее доступной.

Мезозойские фитофантазии

По крайней мере, сосны Австралоантарктики отличались скоростным ростом. Отчасти это объясняется высокой концентрацией в мезозойской атмосфере углекислого газа, более высокой температурой как таковой, возможно, были и другие биологические факторы. Более высокий, чем сегодня, уровень океана в сочетании все с тем же парниковым эффектом вел к более интенсивному испарению, местами к более влажному климату и частым дождям. Это всего лишь предположения, к тому же умозрительные: пока мы даже не можем с уверенностью сказать, был ли ускоренный рост характерен для всей мезозойской флоры, а не для одного конкретного региона. Но один косвенный аргумент в пользу его широкого распространения привести, помимо соображений о составе атмосферы и тепличных температурах, можно. Быть может, тут сказывался и естественный отбор. Современному хвойному дереву, да и не только хвойному, если оно достигло высоты 10 метров, могли угрожать разве что ветер, молния и лесоруб, с каждым лишним метром вверх оно становилось все менее уязвимо для немногочисленных крупных растительноядных. Мезозойская же сосна хоть десяти-, хоть двенадцатиметрового роста в глазах даже не самого крупного зауропода была не более чем источником аппетитной зелени. В общем, у хвойных и нехвойных были резоны расти как можно быстрее, чтобы как можно быстрее перерасти окружающих гигантских травоядных. Дерево, быстрее достигшее гигантского многометрового роста, могло уже находиться в относительной безопасности и произвести на свет больше семян, в свою очередь росших на таких же скоростях. Все стремились стать больше: малые размеры были непопулярны и среди растений. А главное, эти деревья хорошо пропалывались: тот, кто не дорастал до крупных размеров, уничтожался, отдавая свет и пространство более крупному конкуренту.

Здесь, правда, стоит уточнить, что излишнее давление травоядных может не стимулировать, а, наоборот, подавлять рост растений. Так, возращение волков в Йелоустон и, следовательно, снижение давления травоядных привели к тому, что местные ивы стали расти гораздо лучше и выше[165]. И подобный же благотворный эффект возвращение волков оказало на местные осины[166]. Но события в Йелоустоне развивались всего на протяжении одного столетия. Деревья могли просто не успеть приспособиться к возросшему давлению со стороны травоядных, в то время как мезозойские диногиганты объедали их на протяжении десятков миллионов лет.

К травянистым формам мезозойские растения были не слишком склонны (в отличие от современных покрытосеменных), а древесные устремлялись вверх стремительнее некуда, в нижнем ярусе леса растений было, скорее всего, не слишком много. Выше уже цитированные Дроздов и Второв сообщают, что нижний, наиболее густой ярус африканской гилеи (то есть экваториального леса — одной из самых производительных сегодня экосистем) составляют деревья высотой 10–15 метров. Для зауропода это примерно на уровне рта. Еще один фактор — опыление. Сейчас все голосеменные (за одним исключением) ветроопыляемы, но под полог леса, в нижние его ярусы (особенно если это вечнозеленый лес), ветер проникает с трудом. Разумеется, есть нюансы: одно дело темные леса, другое — светлые, например сосновые. Но в общем в густых лесах с ветроопылением дело обстоит хуже. Для современных цветковых это не проблема: их опыляют насекомые или другие животные-опылители. Конечно, им тоже приходится исхитряться, чтобы быть заметнее. В экваториальных лесах распространена каулифлория — цветы появляются непосредственно на стволах деревьев. И все-таки цветковые с задачей опыления справляются и там, где ветра нет вовсе. Но минимум до середины юрского периода никаких намеков на эволюцию в направлении цветковых растений, кажется, нет.

Еще один вариант остаться некрупным растением — ветроопыление в период, пока крупные деревья сбрасывают листья, тогда под полог леса проникают потоки ветра. Но листопадные леса существуют только там и тогда, когда и где существует выраженная сезонность — то есть когда либо влажные сезоны сменяются сухими, либо теплые холодными. Мезозойский же климат большее время был ровным, за исключением мелового периода, когда на короткое время на полюсах могли даже появляться ледяные шапки, в меловой период были распространены и листопадные леса, но в мелу и цветковые уже распространяются, да и млекопитающие уже становятся покрупнее. Большую часть мезозоя, видимо, условия, необходимые для появления листопадных лесов, не были особо распространены. Те же листопадные леса, которые все-таки существовали, также плохо подходили для распространения травянистых растений. Росли в них гинкговые, покрывавшие землю своей почти не разлагающейся листвой, пробиться сквозь ее слои было сложно, и к тому же эта листва не создавала, видимо, перегноя; не просто опыляться — расти в таких лесах было сложно.

Более того, если посмотреть на современные растительные сообщества, то в местах массового гнездования птиц, обильно удобряющих почву своим богатым азотом и фосфором пометом, следствием бурного роста небольшого числа видов растений, вызванного избытком питательных веществ, становится чрезмерное накопление отмерших растительных остатков, в результате чего формируется мощная (до 20 см) подстилка, препятствующая прорастанию семян и нормальному возобновлению растений, в том числе древесных[167]. Поскольку, как уже было сказано, рост мезозойских растений был быстрее, чем современных, то они вполне могли формировать подобные же труднопреодолимые слои подстилки. Кстати, раз речь зашла о птицах, а метаболизм нептичьих динозавров был в целом близок к птичьему, то у меня по крайней мере возникает вопрос: не был ли мощный рост мезозойской флоры связан еще и с тем, что она обильно удобрялась богатыми азотом и фосфором фекалиями крупных динозавров?

Первую половину мезозоя места, в которых растения из нижнего яруса леса могли бы размножаться при помощи ветроопыления, почти отсутствовали. Конечно, леса мезозойских голосеменных не отличались такой же густой, плохо проницаемой для ветра и солнца листвой, как современные покрытосеменные. К тому же их старательно прореживали травоядные-гиганты. И все же под пологом леса растениям, видимо, было не слишком уютно: все самое интересное находилось вверху (что значило — на нижних этажах делать было особо нечего и травоядным). Разумеется, если бы там отсутствовало вообще все, никакой зауропод просто не смог бы дожить до зрелых лет и скончался бы от недоедания в нежном возрасте. И все же верхние этажи были явно интереснее.

Видимо, к середине юрского периода растениям нижнего яруса леса стало совсем невмоготу. О том, что это было именно так, говорит то, что «лузеры», которые не умели расти достаточно быстро, именно в это время начинают искать какие-то альтернативные способы существования и размножения. Именно в юрский период папоротники заимствуют у мхов ген неохрома, позволяющий им осуществлять фотосинтез в темных лесах, куда проникает мало света[168]. Расцвет этих папоротников пришелся на поздний мел (когда распространяются цветковые растения с мясистыми листьями и сильной тенью). И все же то, что заимствование гена неохрома происходит задолго до того, показательно.

Ближе же к концу юрского периода начинается другой процесс — ангиоспермизация голосеменных растений, распространение «проангиоспермов» (термин Красилова В. А.), то есть растений, которые ангиоспермами-цветковыми еще не являются, но очень хотят ими быть, причем, как показывает тот же Красилов В. А., хотели стать цветковыми очень многие: изменения происходят в различных, не связанных близким родством группах. Идет поиск новых способов опыления, опылителями становятся насекомые, эволюция которых идет параллельно эволюции проангиоспермов, в конце концов поиск завершается (уже, видимо, в меловой период) появлением настоящих покрытосеменных и настоящих насекомых-опылителей, которые вместе успешно заселяют нижний ярус леса. Правда, сами цветковые не были исконными жителями темных лесов. Вегетативные части цветковых растений весьма устойчивы к солнечной радиации (что было отмечено еще Голенкиным М. И.), а в нижнем ярусе леса с ней дело обстоит не очень хорошо. Казалось бы, противоположные признаки: с одной стороны, насекомоопыление отлично подходит для воздухонепроницаемых лесов, с другой — у цветковых выработана устойчивость к солнечной радиации, которой там не слишком много. Цветковые появились, видимо, в очень специфических условиях, которые существовали в местах сукцессии: по берегам рек, на местах гарей или паления крупных деревьев. Они формировались как виды- пионеры. С одной стороны, именно там на короткое время, пока растительный покров еще не восстановился, возможна была высокая степень солнечной радиации, с другой — именно на таких участках чаще всего и формируются в результате активного роста растений непроходимые стены леса, слабо ветропроникаемые. Именно умение цветковых выживать и размножаться в этих условиях позволило им в дальнейшем заселить весь нижний ярус леса, а позднее потеснить покрытосеменных и из верхнего.

Так как под полог леса ветер проникает с трудом, эти цветковые растения все более полагаются в распространении семян не на ветер (собственно, на него и из голосеменных немногие рассчитывали), а на зоохорию — то есть вновь на сотрудничество с животными, отращивание вкусных плодов. Это существенно расширило кормовую базу обитателей нижнего яруса леса. Но все это будет потом, до того в раннем мезозое нижние уровни леса были бедны кормом. Животным, не попадавшим в крупный размерный класс, не только сложно было переваривать зеленую массу, но и даже добраться до нее было не всегда просто. Существовали исключения — озера с растительными матами, чапарели (горные кустарниковые заросли), но, в общем, на уровне почвы растительного корма немного. И это еще не все. Современные покрытосеменные, давая обильный листовой опад, обеспечивают питанием животных, специализирующихся на переработке их гниющих остатков. Опад у гинкговых — не та штука, которая будет просто так гнить, а у большинства хвойных опад в сравнении с цветковыми довольно скромный. Конечно, и на этот небогатый стол находились любители гнильцы, но все же в сравнении с кайнозойским стол был скуден. Растений, образующих травянистые формы, также почти нет (отчасти именно из-за сложностей с опылением). Сегодня насекомые, вообще членистоногие и прочие беспозвоночные могут питаться или растительными остатками на земле, или травянистыми растениями и их нектаром. Большую часть мезозоя нижний ярус леса был беден пищей. Разумеется, в нижнем ярусе тусовались трупоеды и копрофаги (и трупы, и помет от динозавров оставались). Мы знаем, что вымершие сегодня мезозойские тараканы не брезговали динозавровыми испражнениями, какое-нибудь членистоногое могло объесть и труп динозавра. Были и насекомые, сосавшие сок из корней растений. Насекомые, все же питающиеся пыльцой или растительными соками, должны были обитать там, где эти соки и эту пыльцу можно добыть, то есть опять же преимущественно высоко на деревьях. Для существ, специализирующихся на ловле насекомых, имело смысл подняться вслед за добычей к тем же кронам (на них же можно было поживиться и питательными семенами). Для того же, чтобы уверенно чувствовать себя на высоте, надо было также сбрасывать вес (впрочем, под кронами за насекомых шло серьезное соперничество — туда направились предки летающих ящеров, со временем к ним присоединились и предки птиц).

Что же было делать в этой ситуации нашим пращурам? Не слишком скоростным, не огромным, обремененным семьей и ведущим ночной образ жизни? В первую очередь постараться сделать так, чтобы потомство дорастало до взрослого состояния как можно быстрее — ускорить его рост. Можно было достигнуть этого двумя способами. Первый — производить на свет уже крупных потомков (до чего в конце концов доэволюционировали плацентарные), но при этом надо было тратить ценные ресурсы на вынашивание достаточно крупного плода, а с ресурсами для некрупных существ, как уже было сказано, в мезозое дела обстояли не очень хорошо. Победное шествие териевых (к которым принадлежат и плацентарные) начнется только с распространением обильных плодами покрытосеменных (еще одной группой млекопитающих, которая воспользуется новой кормовой базой, будут мультитуберкуляты), с того момента, когда биомасса вслед за цветковыми растениями начнет перемещаться из-под крон деревьев ближе к земной поверхности. Впрочем, это потом, пока же побеждал второй путь — наоборот, уменьшить габариты взрослой модели, чтобы до нее крошки-детеныши дорастали достаточно быстро (миниатюрность позволяла и неплохо лазить, и отлично прятаться, что в условиях, когда на земле было мало пищи и много хищников, способствует выживанию). Млекопитающие мезозоя — это по габаритам и пищевым предпочтениям «боевые землеройки», аналоги современных мелких насекомоядных (не все, но таких большинство).

Аналоги из наших дней

Здесь можно провести очень условную, конечно, аналогию с неожиданным относительно современным островным биоценозом. Птица киви — почетное млекопитающее в мире птиц. Во-первых, в сравнении с вымершими гигантами моа она была не слишком крупных размеров, во-вторых, не отличалась скоростью. При этом в той же Новой Зеландии пернатых хищников хватало. Киви, однако, нашли свою нишу среди птиц Новой Зеландии. Ночной образ жизни и рытье нор позволили им благополучно сосуществовать с более крупными и появившимися в Новой Зеландии раньше, чем киви, пернатыми. К ночному образу жизни переходят и некоторые другие виды населяющих Новую Зеландию птиц, например нелетающие попугаи какапо (Strigops habroptila), также распространено среди местных птиц норное гнездование. Хотя в случае с киви у их предков какие-то предпосылки к ночному образу жизни, возможно, были и до переселения в Новую Зеландию: один из сравнительно близких родичей киви, казуар, также ведет ночной образ жизни (точнее, сумеречный — пик активности казуаров приходится на рассвет и закат), ночными же птицами были, видимо, и другие родичи киви — эпиорнисовые (Aepyornithidae)[169]. И все-таки важными факторами в переходе киви к ночному образу жизни стали, как я писал выше, видимо, норность и давление пернатых хищников.

Выбравшие «млекопитающую» нишу в птичьем мире Новой Зеландии киви также сокращают разрыв в размерности между взрослой особью и детенышем. По относительным размерам откладываемых яиц киви — рекордсмены в мире птиц: у обыкновенных киви яйцо может весить до 450 граммов, это около четверти веса хорошо питающейся взрослой птицы. К тому же в яйцах киви рекордное количество желтка. Чтобы снести такое, требуется немало усилий. Последние несколько дней перед откладкой яйца самка киви не ест, ей становится просто некуда — огромное яйцо сдавливает желудок. Такие страдания эволюционно оправданны: на выходе получается уже оперенная миниатюрная копия взрослой птицы, не нуждающаяся в родительской заботе и готовая к самостоятельным свершениям в лесах Новой Зеландии. До уровня самостоятельности юных киви детеныши наши предков не дошли в силу «млекопитающих» особенностей строения почек и покровов, тем не менее само сокращение разрыва размеров между взрослой особью и детенышем, видимо, вовсю практиковалось.

Эпиорнисовые, конечно, также откладывали крупные яйца — одни из крупнейших в истории не только птиц, но вообще яйцекладущих животных. Однако в организмах птиц, достигавших нескольких метров, тридцатисантиметровые созревающие яйца занимали ничтожное место, в отличие от яиц киви.

Аналогия между киви и млекопитающими условна: ночи мезозоя и тем более короткие ночи палеозоя не сравнятся по суровости с ночами в целом довольно прохладного кайнозоя. Флора Новой Зеландии при всех архаичнейших чертах отличается от флоры мезозоя. И все же направление эволюции первых млекопитающих и динозавров, как мне кажется, с помощью этой аналогии можно понять. Возможно провести даже некоторую аналогию между быстрыми летающими хищными птицами Новой Зеландии и быстрыми бегающими хищниками мезозоя, с одной стороны, и более медлительными и крупными (в первом случае наземными) травоядными динозаврами мезозоя и новозеландскими моа — с другой. В мезозое как для медленных растительноядных динозавров в их борьбе с бипедальными хищниками, так и для небыстрых моа (после отказа от полета) защитой стало увеличение в размерах.

Другая условная аналогия для жизни в меловом периоде — островной гигантизм и островная карликовость животных. Попадая на острова в условия, когда ресурсы ограничены (если они действительно ограничены), млекопитающие обычно мельчают. Конечно, есть исключения, когда, несмотря на изолированность острова от внешнего мира, пищевых ресурсов вдоволь и никакой тенденции к уменьшению в размерах у живущих на острове не наблюдается. Так, у обитающих на Кадьяке и других островах Кадьякского архипелага бурых медведей нет признаков измельчания, скорее даже наоборот — мишки вполне упитанны. Идущий на нерест лосось обеспечивает их необходимыми калориями. Обыкновенно же у островитян с питанием возникают проблемы, даже если свежеиспеченный островитянин попадает на территорию, «текущую молоком и медом». На островах часто нет естественных врагов, размножившись за короткое время, новоприбывшая живность сводит на нет все положительные качества территории, и дальше уже жить приходится впроголодь. Если и наличествуют факторы, сдерживающие неконтролируемый рост поголовья пришельцев, острова, как правило, отличаются сравнительно небольшой территорией, и потому небольшая эпидемия или погодная аномалия могут затронуть всю или почти всю их территорию, вызвать массовую гибель растений, загрязняя воду, испортить существование местным жителям весьма надолго. Если у насельников континента есть возможность пережить проблемы, откочевав куда подальше, то островитянам деваться некуда — как бы ни становилось скверно, а приходится оставаться на месте. Причем тенденция к уменьшению проявляется даже на таких крупных островах, как Мадагаскар. Срабатывают и дополнительные ограничители распространения. Тот же Мадагаскар вытянут с севера на юг (или с юга на север — это смотря откуда считать), то есть его погодно-климатические условия заметно меняются в зависимости от широты. Если сейчас, когда большая часть острова стараниями человека превращена в место с довольно сухим и неприятным климатом, это не столь заметно, то всего несколько тысячелетий назад контраст между теплым и влажным севером и более умеренным югом должен был быть ощутимее (а так как последнее большое оледенение закончилось всего около 10 тысяч лет назад, то в ту эпоху контраст должен быть еще существеннее). Заселившим север гиппопотамам в аридном климате юга острова делать было нечего: в их распоряжении были, видимо, не такие уж обширные, скорее даже небольшие территории. Итак, тенденция к уменьшению «островитян» довольно заметна, даже почти повсеместна — карликовые слоны Средиземноморья, мамонты острова Врангеля или те же гиппопотамы Мадагаскара тому подтверждение.

С динозаврами было то же самое: попав на острова, даже такие гиганты, как зауроподы, заметно мельчали. Но в современном мире есть и гораздо более многочисленные «немлекопитающие» исключения — птицы и разные группы современных существ с рептильным строением, попав на изолированную территорию, вопреки ожиданиям, часто увеличиваются в размерах. Этому также есть масса примеров: начиная от комодских варанов (которые, правда, не выглядят такими уж гигантами в сравнении с вымершими австралийскими родичами, мегаланиями) и заканчивая уже названными выше эпиорнисами.

Конечно, условия, при которых в изоляцию попадают млекопитающие и птицы, а также различные представители рептильной грады, могут быть крайне различны. Если млекопитающие, скорее всего, окажутся в изоляции в результате дрейфа материков или поднятия уровня океана, то птицы могут занять недавно образовавшийся или почти пустынный остров и обжить его практически с нуля. А это предполагает принципиально разные возможности: в случае с млекопитающими новых экологических ниш нет и не предвидится — нужно выживать как только можно, в том числе экономя ресурсы и уменьшаясь в размерах. Птицы же создают свой мир почти с нуля: они могут занять уникальную экологическую нишу, просто немного увеличившись. Это хорошие объяснения. Яркий пример островной карликовости млекопитающих — карликовый гиппопотам и не менее яркий пример островного гигантизма птиц — эпиорнис сосуществовали на одном острове. Занятость экологических ниш не мешает второму быть гигантом. Я уже говорил, что во многом островной, да и не только островной гигантизм птиц связан с отсутствием давления со стороны хищных плацентарных млекопитающих. Но и это был все же не совсем полный ответ — тот же эпиорнис сосуществовал не только с гиппопотамами, пусть и с не самыми развитыми, но многочисленными плацентарными, в том числе и хищниками.

В условиях изоляции срабатывает, быть может, модель, похожая на ту, что стимулировала рост динозавров и уменьшение предков млекопитающих в начале мезозоя. На млекопитающих ограниченность ресурсов сказывается гораздо сильнее, чем на птицах и существах рептильной конструкции. В условиях изоляции, если вдруг произошла какая-то неприятность с едой, водой и другими ресурсами, главное — дожить до того времени, когда с ними все будет опять хорошо. Причем если ресурс уничтожают в основном сами же островитяне, то немаловажно пережить большую часть сородичей, дождаться, пока ресурс самовосстановится и вновь все будет хорошо и обильно. Для этого неплохо бы быть достаточно упитанным, чтобы пережить временные неприятности, и иметь достаточно медленный обмен веществ (как у рептилий) и экономные почки. Но если вы очень велики и при этом вы млекопитающее, то вам, помимо прочего, достаточно долго приходится воспитывать потомство и тратить запасы собственного жира не только на себя, но и на отпрысков. В условиях нехватки питания это снижает шансы на ваше собственное выживание и не слишком увеличивает шансы выжить ваших несамостоятельных детенышей (а если особей на острове немного, ставит под удар всю популяцию). У млекопитающих есть все резоны уменьшиться и сократить сроки дорастания до взрослого состояния и численность отпрысков. Уменьшение в размерах позволяет к тому же ускорить эволюционный процесс, то есть приспособление к неожиданным меняющимся (если меняющимся) островным условиям. Чем существо меньше, тем быстрее оно взрослеет и тем быстрее меняются поколения, накапливаются мутации и идет естественный отбор. Напротив, рептилии, которым не слишком свойственна забота о потомстве, у которых и более медленный обмен веществ, имеют в таких условиях всю выгоду от крупных размеров: в случае чего у гигантов больше шансов пережить пищевые трудности. Даже если их потомки и не выживут, сами они сохранятся и оставят новое потомство в дальнейшем, когда жить станет лучше и веселее. А так как они производят много потомков, даже сильнейшее сокращение численности с большей вероятностью не будет для них катастрофическим. Если опять говорить о комодских варанах, то для них возможен партеногенез: если даже выживет всего одна достаточно крупная самка, новому поколению быть. Та же суперсила есть и у некоторых других рептилий, а вот млекопитающие способность к бесполому размножению утратили, видимо, окончательно. Приспособление к новым условиям и ускорение отбора также достигаются не за счет уменьшения, а за счет возможного увеличения количества потомков (то есть опять же за счет увеличения в размерах и откладывания большего количества яиц).

Примерно в том же положении могут находиться и птицы — они, как правило, высиживают свои яйца и ухаживают за ними, в принципе, и лепидозавры (питоны) также могут высиживать (точнее, «вылеживать») кладки, но и те и другие могут и не проявлять интереса к чадам, после того как они наконец вылупились. Для лепидозавров это скорее норма, но и птицы, как мы видели на примере киви, могут поступать схожим образом, а эпиорнисы все же были их близкими родичами и также могли совершенно спокойно оставлять потомков на произвол судьбы сразу после вылупления. Собственно, интенсивная забота нужна летающим птицам, в частности, потому, что птенцы долгое время не могут летать и добывать корм. У птиц-пехотинцев этой проблемы нет. Кроме того, отпрыски пернатых гигантов были изначально намного меньше, чем сами колоссы, и не требовали таких уж больших расходов по уходу, тем более им не требовалось молочное кормление, птенцы же некоторых птиц могут самостоятельно искать пропитание почти сразу после рождения. Оберегать крошку — не то что выкармливать юного гиппопотама, слона или мамонта. Наконец, от млекопитающего требуется еще до рождения питать эмбрион, порой довольно длительное время (плацентарным), значит, расходовать на него энергию — разительный контраст с тем, что творится у всех, кто откладывает яйца.

У птиц и существ с рептильным строением в ситуации островной периодической пищевой недостаточности есть масса аргументов к увеличению размеров, а у плацентарных млекопитающих, напротив — к их уменьшению. К тому же если птицы или рептилии попадали-таки в ситуацию островной изоляции, то они, скорее всего, оставались наедине либо друг с другом (с существами, производящими многочисленное мелкое потомство), либо друг с другом и с уменьшающимися млекопитающими. То есть они попадали в ситуацию, когда вокруг было много всяческой мелочи, которая к тому же активно друг другом питалась. Вырваться из конкуренции в малом размерном классе (по крайней мере, добиться того, чтобы тебя не ели так уж активно все кому не лень) можно было, главным образом наращивая собственные размеры.

Итак, при всех различиях между биотой мезозоя и современными островными биотами некоторые параллели можно провести. Во время заселения необитаемого ранее острова новым пернатым пришельцам опасность на земле не грозит. В первую очередь угроза исходит с неба, от других птиц. Это серьезный аргумент в пользу того, чтобы не взлетать лишний раз и держаться ближе к земле, к тому же на земле есть еда. На таких островах птицы (по крайней мере растительно- и насекомоядные) быстро забывают, что такое полет. Хищники тоже могут перейти к жизни на земле, но они расстаются с небом менее охотно — им нужно обследовать большую территорию для поиска добычи. Хищники остаются более подвижны, и пускай на земле пернатые чувствуют себя в несколько большей безопасности, прессинг хищников остается достаточно сильным. Здесь, если животное не может состязаться со своим летающим сородичем в скорости, есть два выхода: или становиться больше (вариант, который я ранее описывал на примере птицы моа), или становиться незаметнее (вариант киви, других норных птиц). Если у вас есть задатки стать незаметным, как у киви, изначально больше имевшего предрасположенность к ночному образу жизни, вы станете незаметнее, если есть предпосылки к укрупнению — вырастете в неплохого крупномера.

В мезозое, конечно, не было периодических перебоев с продовольствием, но хвойные и гинкговые как были малоаппетитны, так таковыми и оставались, а вот пресс хищников давил.

Возникает вопрос: если яйцекладущим так выгодно увеличиваться в ситуации периодического недостатка провизии, то почему же в мезозое, попав на острова, динозавры все-таки не становились еще крупнее, а совсем наоборот — мельчали почти как нынешние млекопитающие? Ответ может показаться наивным, но динозаврам просто некуда было увеличиваться. Ограничение пищевых ресурсов, как это и происходило, когда популяции, например, зауропод попадали в островную изоляцию, могло вести уже не к увеличению, а только к уменьшению размера тела этих гигантов.

Если говорить именно о периодической нехватке продовольствия, то именно в современный период, кайнозой, а никак не в мезозой, животные чаще сталкиваются с этой проблемой. Смена сезонов в мезозое (за исключением мелового периода) по большей части на всех континентах была невыраженной (кроме крайних полярных областей): населявшие планету животные редко сталкивались с периодами холодов или засух, когда вегетация растений прекращалась совсем. Напротив, в кайнозое периоды прекращения вегетации часты в самых разных климатических зонах. О каком, например, изобилии питания может идти речь в зоне умеренного климата, где половину года широколиственные леса стоят без каких бы то ни было признаков листвы? А в Сахаре? И все же перебои с продовольствием и прочие климатические неурядицы кайнозоя не повсеместны и не длятся неопределенное время. Смена сезонов по большей части строго определена, и пока где-то совсем плохо, в каких-то других местах очень даже прекрасно живется. У встречающихся сегодня лицом (то есть мордой и клювом) к лицу с климатическими неприятностями существ есть все-таки некоторый выбор: или откочевать в места более симпатичные на предмет сытой жизни, или же запастись достаточно обильным кормом и жировыми запасами и впасть в спячку. Можно, в конце концов, сочетать оба способа борьбы с климатическим стрессом (откочевать и залечь в спячку в тепле). В условиях же островной изоляции возможности кочевать куда бы то ни было нет, а перебои с пищей случаются не только в размеренном ритме смены сезонов, но и «без объявления войны»: ресурсы закончились, и все, спячка в таких условиях была бы не самым очевидным выходом — если условия внезапно испортились, они могут так же внезапно наладиться, и когда таки надо пробуждаться, чтобы этот счастливый момент не пропустить, непонятно, так что все же голодные годы в условиях островной изоляции отличаются от сезонных изменений.

Аналогии аналогиями, но все-таки уточню, что не все млекопитающие на островах обязательно мельчают. Крупные — да, а вот млекопитающие небольшого размера вполне-таки могут увеличиваться. В местах, лишенных хищников, это не возбраняется. Некоторые экс-карапузы даже занимают эти вакантные экологические ниши и превращаются в хищников.

Еще одна важная деталь: я говорил о том, что плацентарным приходится расходовать энергию еще и на взращивание крупного детеныша в собственном организме, сумчатые и, видимо, многие архаичные звери, рожавшие микроскопических детенышей, имели перед ними преимущество, по которому в случае наступления критической продуктовой ситуации можно было просто прекратить выкармливание этой крошки и дождаться лучших для обзаведения потомством времен. Конечно, и плацентарные умеют разными способами избавляться от потомства. Лосихи способны приостанавливать беременность, и все-таки сумчатые тот же вопрос могут решать проще. Да даже если вы и избавляетесь от детеныша, то это легко сделать, пока эмбрион невелик, а когда он уже подрос, избавиться от него немногим проще, чем родить (хотя чего не сделаешь ради спасения собственной шкуры). В общем, в условиях периодического недоедания у сумчатых и других млекопитающих, рожающих крошечных детенышей, есть некоторый гандикап перед плацентарными. В условиях мезозоя, когда еды для небольших существ было не то чтобы много и вырастить детеныша без потерь в чреве было сложно, у рожающих крошек примитивных млекопитающих и первых сумчатых тоже, возможно, было некоторое преимущество перед плацентарными. Хотя более или менее успешные попытки обзавестись плацентой делаются еще в юрский период (уже названная мной юрамайя), по-настоящему плацентарные смогут конкурировать с сумчатыми только с появлением травянистых, снабженных мясистыми листьями и привлекательных для насекомых цветковых растений. А это значит, что дорога в небо и в море была для плацентарных перекрыта более разнообразными примитивными формами млекопитающих.

Заключение

Итак, подведу итог: изначально из-за ставки на красную мускулатуру предки млекопитающих сохраняют менее экономные почки и более влажную кожу — черты, унаследованные от амфибийного предка; это делает их более склонными к заботе о потомстве, их эволюция направлена на развитие все более тесного контакта и все большей опеки над детенышами. Та же влажность кожи способствовала развитию норного образа жизни, переработки пищи во рту и постепенно обусловила переход к новому типу локомоции. Ни млекопитающие, ни их предки так и не создали хищника, способного к нефакультативной бипедальной локомоции (за исключением человека). На протяжении всего мезозоя именно в силу изначально складывавшихся стратегий размножения и приспособления к специфической среде, полной быстрых хищников и малопитательных древесных растений, млекопитающие оставались крошками. Интенсивный обмен веществ и забота о потомстве не позволяют им сделаться и жителями океанов. Напротив, из-за приспособления к сухому климату рептилии, и динозавры в частности, получают экономные почки и кожу, лишенную желез. Они способны к выработке высококислотного желудочного сока (за счет перенаправления венозной крови и, возможно, развития белой мускулатуры), вырабатывают молочную кислоту. Предки динозавров обзаводятся птичьими легкими, но испытывают сложности с преобразованием челюстей и зубов. Пневматизация скелета позволяет им встать на задние ноги и стать довольно успешными хищниками. Отсутствие умения пережевывать пищу и специализации к охоте на крупную добычу у хищных архозавров увеличивает давление на животных малых форм, что ведет к дальнейшему совершенствованию опеки над детенышами у предков млекопитающих, с одной стороны, и к увеличению размеров у травоядных динозавров — с другой. Развитая пневматизация скелета и способность производить множество потомков позволяют динозаврам (зауроподам) стать крупнейшими сухопутными в истории Земли. Только распространение цветковых растений позволило млекопитающим начать увеличиваться в размерах. Родственные динозаврам птерозавры благодаря все той же пневматизации скелета и экономным почкам оказываются первыми позвоночными, освоившими воздушный океан. Однако и птерозавров постепенно начинают теснить птицы, имеющие более развитые родительские инстинкты, а также пластичные, легко изменяющие форму задние конечности и подвижный, способный к мелким манипуляциям клюв. Окончательно же выйти из малого класса и птицам, и млекопитающим позволяет изменение климата и истребление (вероятнее всего, теми же млекопитающими и птицами) динозавров и птерозавров, освободивших ниши крупных травоядных и хищников. Начался современный мир.

P. S. Как все закончилось

Так все же как современные животные вытеснили предшественников? Да, у них были некоторые преимущества в идее более интенсивной заботы, малых размеров, позволяющих потреблять не так много ресурсов, развитого мозга и так далее. Да, еще в середине мелового периода появляются млекопитающие, способные охотиться на динозавров, но это были совсем не те млекопитающие, которые перешагнут порог мезозоя и кайнозоя. Сейчас есть масса теорий по поводу того, кто же добил динозавров: сторонники импактной теории уверены, что это был метеорит, сторонники теории вулканизма (прежде всего, Герта Келлер[170]) — что во всем виноваты вулканы, начавшие так некстати извергаться на границе мела и палеогена (тогда образуются грандиозные траппы, сегодня расположенные на территории современной Индии). Наконец, есть робкие предложения эти теории объединить: падение метеорита изменило характер магматизма, и вместе они и сгубили мезозойскую биоту. Последняя версия из перечисленных мне кажется наиболее близкой к истине, но все же неверной: ни метеориты, ни вулканы, ни те и другие вместе не сработали бы, если динозавров не было бы кому сменить, то есть млекопитающих, но они (метеорит и вулкан) могли (вернее, в том числе они, а также изменения климата, регресс океана и так далее) создать условия, в которых млекопитающие с их крупным мозгом, малыми размерами и высоким уровнем заботливости легко опережали динозавров. Если в конце пермского периода и позже, в начале юрского периода, именно синапсиды оказывались слишком специализированными, то сейчас все было ровно наоборот. Млекопитающие и птицы были универсальны, а нептичьи динозавры были хороши именно в тех нишах, которые освоили. В эволюционной биологии действует «принцип Анны Карениной» — помните эпиграф про счастливые и несчастные семьи? Вот в природе примерно так же. Испортить хорошую штуку гораздо проще, чем создать: если вы уже хорошо адаптированы к какой-то конкретной среде, какой-то нише, то вам сложнее перестроиться под что-то новое. Это очень хорошо демонстрируют (на генетическом уровне) исследования на бактериях и дрожжах[171] — исходный высокий уровень приспособленности к конкретным условиям мешает дальнейшим адаптациям. Если специалист хорошо приспособлен к конкретным условиям, новые необходимые мутации скорее будут приносить вред, чем пользу (старую экологическую нишу он потеряет, а новую не факт, что обретет). Если на ровной эволюционной дистанции нептичьи динозавры опережали млекопитающих и птиц, то в ситуации, когда приспосабливаться надо было то и дело к разным условиям, преимущество оказывалось за универсалами — млекопитающими и птицами (я не просто так рассуждал о том, что их лапы легко трансформируются под любую возможную среду обитания). Череда катастроф сделала мир очень быстро меняющимся, и к этим изменениям быстро эволюционирующие мелкие и заботливые млекопитающие и птицы приспосабливались намного быстрее, чем менее чадолюбивые и крупные нептичьи динозавры и птерозавры.

В потоке климатических пертурбаций конца мезозоя знаменитый метеорит даже не был основным, наиболее важным событием. Собственно, в геологических отложениях чуть ниже иридиевого слоя (которым и отмечен момент знакомства планеты с чиксулубским метеоритом) уже практически не встречаются останки динозавров и птерозавров. Обнаруживать их стали только недавно. То есть все выглядит именно так, что до собственно метеорита из нептичьих динозавров доживают только самые стойкие. Да, Роберт Де Пальма в отложениях формации Хелл-Крик обнаружил остатки множества существ, погибших буквально через несколько минут после падения метеорита, и в этих отложениях присутствуют многочисленные останки не только рыб и моллюсков, но и динозавров с птерозаврами[172]. Однако, во-первых, это все-таки единичные находки, во-вторых, все-таки не факт, что часть костей, обнаруженных Де Пальмой, не была вымыта и вынесена спровоцированными падением метеорита сейшами (стоячими волнами) из более ранних отложений, к тому же Де Пальма такой специалист, на верность взгляда которого полагаться можно не всегда: случай с обнаружением им «черепахозавра» (когда Де Пальма включил в описание динозавра случайно попавшуюся черепашью кость) специалистам памятен (хотя опять же ошибки делали все и всегда — кости теризинозавра также изначально были описаны как принадлежащие какой-то черепахе, отсюда и его название cheloniformis — черепахообразный). В общем, метеорит со всеми тяжелыми последствиями выполнил роль контрольного выстрела, добившего пребывавших в глубоком кризисе животных, но не более того.

Эволюция не щадит никого. Среди млекопитающих на границе мезозоя и кайнозоя тоже многие вымерли — перестройка биоты сказалась на всех, но все же млекопитающих и птиц она затронула меньше. Уязвимость динозавров была, конечно, и в том, что они производили мелких потомков, и динозавры одного и того же вида, но разных размеров играли в экологическом сообществе разные роли и вступали в разные отношения, и потому экосистема, в которой они жили, была более хрупкой. Достаточно было какому-то виду проиграть в одном из размерных классов, и это затрагивало всю систему. Детеныши динозавров были невелики размером — приближались по величине к небольшим птицам и млекопитающим. Только не надо думать, что это именно млекопитающие непосредственно и уничтожали динозавровую молодь, — то есть и они, конечно, тоже, но главным образом они конкурировали за ресурсы. Млекопитающие — плацентарные и мультитуберкуляты создают кормовую базу для тех, кто охотится на них и на динозавровую молодь. В частности, такими охотниками были и сами млекопитающие, но, полагаю, не только они. При этом сами млекопитающие, все-таки не успевают увеличиваться в размерах и заменить собой тех растительноядных и насекомоядных крупномеров, на которых охотились динохищники. Стремительный рост млекопитающих по большей части придется уже на начало палеогена, когда и флора стремительно восстановится[173].

Уточню, данные о быстром восстановлении были получены при исследовании материалов, найденных на территории Колорадо, то есть территории, которая в конце мезозоя располагалась относительно недалеко от места падения чиксулубского метеорита — там, где он мог играть наиболее значительную роль в уничтожении видов. На других материках и даже на территории той же Северной Америки в более бореальных широтах картина могла выглядеть совсем иначе. Тем не менее даже по соседству с кратером млекопитающие восстанавливаются стремительно. У млекопитающих уходят на это буквально считаные тысячелетия. Показательно, что и с привычной насекомоядностью плацентарные расстаются именно на границе мела и палеогена, и к дневному образу жизни некоторые из них переходят тогда же (видимо, первыми переходят к нему предки парнокопытных)[174]. Однако — и мне кажется, в данном случае это показательно — сроки перехода, которые указывают сами исследователи, столь малы (речь опять же идет о сотнях тысяч лет), что можно с большой долей уверенности сказать, что переход начинается не после вымирания динозавров, а непосредственно в ходе него.

Плацентарность помогала млекопитающим и обзаводиться потомством после катастроф, как в случае с заселением материков: после исчезновения большей части сородичей в какой-нибудь катастрофе самке достаточно было сохранить в себе несколько эмбрионов, чтобы не утруждаться поисками полового партнера в условиях местечкового постапокалипсиса. Впрочем, это точно не было решающим моментом — и многобугорчатые, и сумчатые границу мезозоя и кайнозоя также благополучно пересекут.

Итак, я думаю, ни метеориты, ни вулканы не смогли сами по себе убить динозавров, но в том числе они могли поучаствовать в создании условий, в которых это оказалось по силам птицам и млекопитающим.

Библиография

1) Беркхед Т. Самая совершенная вещь на свете. Внутри и снаружи птичьего яйца. — М.: КоЛибри, 2019.

2) Биосфера. М.: Прогресс, 1988.

3) Бордюгов Д. В. Звероящеры и другие пермские монстры. — М.: Фитон XXI, 2019.

4) Брусатти С. Время динозавров. Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020.

5) Второв П. П., Дроздов Н. Н. Биогеография материков. — М., 1979.

6) Еськов К. Ю. История земли и жизни на ней. — М.: МИРОС, МАЙК «Наука/Интерпериодика», 2000.

7) Жуков Б. Б. Введение в поведение. — М.: АСТ, 2016.

8) Журавлев А. Ю. Парнокопытные киты, четырехкрылые динозавры, бегающие черви… Новая палеонтология: реальность, которая удивительнее фантазий. — М.: ЛомоносовЪ, 2017.

9) Журавлев А. Ю. Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

10) Марков А. В. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня. Неожиданные открытия и новые вопросы. М.: Corpus, 2010.

11) Марков А. В., Коротаев А. В. Гиперболический рост в живой природе и обществе. М.: Книжный дом «Либриком», 2009.

12) Нелихов А. Е., Архангельский М. С., Иванов А. В. Когда Волга была морем. Левиафаны и пилигримы. М.: Университетская книга, 2018.

13) Нэйш Д., Баррет П. Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле. — М.: Альпина нон-фикшн, 2017.

14) Одум Ю. Экология: в 2 т. — М.: Мир, 1986.

15) Протеро Д. Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты. — СПб.: Питер, 2016.

16) Уиттон М. П. Птерозавры. — М.: Фитон XXI, 2020.

17) Уорд П., Киршвик Д. Новая история происхождения жизни на земле. — СПб.: Питер, 2016.

18) Хоун Д. Хроники тираннозавра. Биология и эволюция самого известного хищника в мире. — М.: Альпина нон-фикшн, 2017.

19) Ястребов С. От атомов к дереву. Введение в современную науку о жизни. — М.: Альпина нон-фикшн, 2017.

Примечания

1

Книга «Изобретатель парейазавров. Палеонтолог В. П. Амалицкий и его галерея». М.: Фитон XXI, 2020.

2

https://vk.com/batrachospermum?w=wall-85330_3010 Хотя я и назвал динозавров чемпионами по жеванию, механизмы жевания у тех же гадрозавров и современных грызунов настолько различны, что сравнивать их на самом деле совершенно невозможно.

3

https://batrachospermum.livejournal.com/25573.html

4

«Бронированные» представители группы бесчелюстных (сегодня бесчелюстные представлены только миксинами и миногами, но в палеозое они были весьма разнообразны).

5

Монофилетическая клада позвоночных, характеризующаяся наличием зародышевой оболочки.

6

Здесь и далее в скобках приводится либо название группы животных в целом (рода, семейства и т. д.), либо название типового вида.

7

https://elementy.ru/novosti_nauki/432518/Iskopaemaya_cherepakha_okazalas_diapsidoy?story=3 °Cкорее всего, так эволюция поглумилась над черепами черепах — у их предков височные окна, видимо, были, позднее же они исчезли.

8

https://www.ampravda.ru/2018/04/05/081144.html

9

https://www.zin.ru/Journals/trudyzin/doc/vol_314_1/TZ_314_1_Averianov.pdf

10

https://vk.com/batrachospermum?w=wall-85330_3010

11

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26190074

12

https://paleonews.live/new/1405-coleoptera

13

https://batrachospermum.livejournal.com/82160.html http://www.pnas.org/content/111/18/6672

14

https://www.nature.com/articles/s41598-019-44881-1

15

https://www.ammonit.ru/fossil/45.htm

16

https://evolbiol.ru/document/823

17

http://batrachospermum.ru/2017/10/batrachospermum-innovations/

18

https://polit.ru/author/ugolnikov/2013/

19

Поскольку от него пока известен только фрагмент нижней челюсти, все оценки будут весьма приблизительны.

20

https://peerj.com/articles/5358/

21

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2234-8

22

Несмотря на звучное название, пятая точка у них была вполне обычной.

23

https://unews.utah.edu/croc-teeth/

24

https://nplus1.ru/news/2020/06/11/batrachopus-grandis

25

https://polit.ru/news/2017/08/04/ps_borealopelta/

26

https://elementy.ru/novosti_nauki/433677/Permskie_parareptilii_sukhonopusy_khodili_inokhodyu

27

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2190-3#article-info

28

(qr-код не читается)

29

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S003101822030225X?via%3Dihub

30

https://vk.com/wall-57245617_9986?w=wall-57245617_9986

31

http://www.app.pan.pl/article/item/app20100045.html

32

https://paleonews.live/exclousive/1403-dimasaurus-spinosaurus

33

https://nauka.tass.ru/nauka/6815335

34

Иногда в одном виде животного проявляются обе тенденции.

35

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0409

36

https://peerj.com/articles/2908/

37

Позже я попробую показать, как это действует на примере динозавров.

38

Одно из наиболее популярных направлений систематики, можно сказать, современный способ классификаций, классификация после апгрейда.

39

Эволюция в направлении все более крылатых и пернатых форм, когда «птичьи» признаки появлялись параллельно в разных группах динозавров.

40

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1136/Nasekomoyadnyy_pterozavr

41

В книге Марка П. Уиттона «Птерозавры» указывается, что сами по себе мембраны крыльев птерозавров не были оперены, однако раз у некоторых птерозавров имелись перья на кромке крыла, то мне кажется, скорее верно, что мы пока не имеем данных об оперении крыльев, а не то, что оперение действительно отсутствовало. Для животных, летающих днем, оперение могло быть принципиально важно, об этом далее в книге.

42

С наружной стороны от стержня пера они были узкими, а с внутренней — более широкими, именно такое строение необходимо для приобретения способности к активному полету, у современных пернатых маховые перья имеют такую же асимметрию.

43

https://elementy.ru/kartinka_dnya/296/Chetyrekhkrylyy_mikroraptor

44

https://www.nature.com/articles/ncomms1642

45

https://www.nature.com/articles/s41598-018-37343-7#ref-CR18

46

https://www.nature.com/articles/s41467-018-03296-8

47

Теория Жукову Б. Б. не принадлежит, а приводится в книге как курьезный факт из истории биологии.

48

https://news.utexas.edu/2018/01/15/dinosaur-may-have-dazzled-mates-with-rainbow-ruff/

49

https://news.ncsu.edu/2019/01/anchiornis-feather/

50

https://www.nkj.ru/news/18305/

51

http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/14/5/20180135

52

https://www.nature.com/articles/s41559-019-1003-2

53

Исследование изменения расцветки птичьих яиц и ее корреляции с климатом статистическое, интересно было бы непосредственно измерить интенсивность теплового излучения яиц разной расцветки и то, как меняется температура в гнездах с яйцами разной расцветки в отсутствие «живых обогревателей» — родителей.

54

Это не значит, что они были совсем бесцветны, но они были однотонны — маскировки и защиты от перепада температур им не требовалось.

55

https://paleonews.live/exclousive/1377-raptors-witton

56

http://science.sciencemag.org/content/358/6367/1197

57

https://news.utexas.edu/2018/08/29/mammal-forerunner-sheds-light-on-brain-evolution/

58

https://peerj.com/articles/2875/#p-45

59

https://nauka.vesti.ru/article/1223471

60

Одна из зародышевых оболочек у эмбрионов птиц, рептилий, первых зверей.

61

https://lenta.ru/news/2016/11/04/toads/?fbclid=IwAR3qFipNBx40c_pst7d61fTdKMrPXIZsr0mFhfMkZIf3Kt5gctqqsBY4nkQ

62

Существует два взаимосвязанных термина, определяющих способность к теплокровности, — эндотермность и гомойотермность; термины эти не идентичны, но поскольку я рассказываю об эволюции «в общих чертах», то по большей части буду говорить о теплокровности вообще.

63

https://vk.com/batrachospermum?w=wall-85330_10987

64

Имею в виду, конечно, что они были предками не только жаб, но и современных земноводных вообще.

65

https://elementy.ru/bookclub/chapters/434763/Samaya_sovershennaya_veshch_na_svete_Glava_iz_knigi

66

http://www.csiro.au/en/News/News-releases/2018/Saving-lives-with-platypus-milk

67

http://www.nkj.ru/news/26411/

68

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(19)30224-X

69

http://polit.ru/news/2013/06/24/ps_water_myoglobin/

70

https://elementy.ru/novosti_nauki/433258/Geny_khitinaz_rasskazali_o_rasshirenii_ratsiona_mlekopitayushchikh_posle_vymiraniya_dinozavrov/t379113/Aleksandr_Markov

71

https://science.sciencemag.org/content/334/6055/521.abstract

72

http://www.agroxxi.ru/zhurnal-agroxxi/novosti-nauki/naideny-ostanki-samyh-drevnih-gryzunov-yuzhnoi-ameriki.html

73

http://www.nat-geo.ru/planet/51999-obezyany-priplyli-v-ameriku-na-brevnakh/

74

https://science.sciencemag.org/content/368/6487/136

75

Сведения о распространении в Австралии грызунов почерпнуты из книги Второва П. П. и Дроздова Н. Н. «Биогеография материков» 2-е издание, 1979. Хотя во многом книга и устарела, как справочное издание она может использоваться.

76

http://www.geosociety.org/gsatoday/archive/27/3/article/GSATG321A.1.htm

77

http://www.bbc.co.uk/russian/science/2011/08/110812_plesiosaur_live_birth.shtml

78

Рекомендую для ознакомления с обитателями мезозойских океанов лекцию Н. Зверькова «Морские чудовища эры динозавров».

79

https://elementy.ru/novosti_nauki/433506/Mezozoyskie_morskie_reptilii_Sibiri_zhili_i_v_kholodnykh_vodakh

80

https://www.livescience.com/19044-earliest-pregnant-reptile-live-birth.html

81

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2018.00109/full

82

http://www.nature.com/articles/ncomms14445

83

https://indicator.ru/biology/varanov-unikalnoe-dykhaniye-16-12-2019.htm Сейчас тип дыхания, напоминающего примитивное птичье, обнаружен у еще одного вида — степного варана.

84

http://batrachospermum.ru/2019/01/warm-predators-thrive-cold/

85

https://nauka.tass.ru/nauka/8127219

86

https://science.sciencemag.org/content/348/6236/786

87

https://science.sciencemag.org/content/185/4153/747

88

https://www.researchgate.net/publication/331557567_Thermogenesis_in_male_cones_of_four_cycad_species

89

https://elementy.ru/genbio/synopsis/362/Ekologicheskie_funktsionalnye_i_termodinamicheskie_predposylki_i_sledstviya_vozniknoveniya_i_razvitiya_gomoyotermii_na_primere_issledovaniya_energetiki_ptits Автор этого текста склоняется к мнению, что уровень метаболизма у нептичьих динозавров был ниже, чем у птиц и млекопитающих, с чем сегодня сложно согласиться, тем не менее общее представление о возможных путях приобретения теплокровности и сложностях, с ней связанных, текст дает.

90

https://jeb.biologists.org/content/223/8/jeb219287

91

https://batrachospermum.livejournal.com/33494.html

92

https://jeb.biologists.org/content/215/13/2203

93

Специальные упитанные ящерки южноамериканского производства, в неволе отращивающие очаровательно мясистые щечки (хотя до щечек, например, игуан им все-таки далеко).

94

https://elementy.ru/novosti_nauki/432678/

95

https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.2005982

96

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)30624-9

97

https://link.springer.com/article/10.1007/s10522-019-09848-9

98

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/224220v1?%3Fcollection

99

https://youtu.be/W9wAfqBd_T0 Истории формирования панциря у черепах и вообще об истории их эволюции есть прекрасный научный мультфильм.

100

https://www.nature.com/articles/s41598-020-64854-z#Sec17

101

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2656422

102

Вообще реконструкция мезозойских течений дает порой довольно противоречивые результаты, в частности, противоречивы бывают представления о расположении зон апвеллингов.

103

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0195667118302003

104

https://elementy.ru/kartinka_dnya/451/Morskie_cherepakhi_melovogo_perioda

105

https://polit.ru/news/2019/08/26/ps_oxygen/

106

Притом что в истории отечественной генетики его роль неоднозначна, он, несомненно, внес значительный вклад в развитие палеонтологии, и здесь к мнению классика стоит прислушаться.

107

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2015.1667

108

https://elementy.ru/novosti_nauki/433009/Parazity_pterozavrov_okazalis_zayadlymi_nyryalshchikami

109

http://markwitton-com.blogspot.ru/2016/08/new-paper-at-last-small-pterosaur.html

110

http://www.pnas.org/content/early/2013/10/02/1316979110

111

https://today.ttu.edu/posts/2009/10/pterosaur-a-maritime-master-2

112

http://news.mit.edu/2018/albatross-robot-takes-flight-0518

113

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/bij.12337

114

https://elementy.ru/kartinka_dnya/451/Morskie_cherepakhi_melovogo_perioda

115

https://science.sciencemag.org/content/331/6015/321.abstract

116

https://nauka.vesti.ru/article/1041062

117

См.: Unwin, David M. (2006). The Pterosaurs: From Deep Time. New York: Pi Press. p. 246. ISBN 0-13-146308-X

118

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1038/Pauk_pod_parusom

119

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2018.0090

120

http://gimpasaura.blogspot.ru/2015/02/people-snatching-pterosaurs.html?spref=tw

121

https://elementy.ru/novosti_nauki/433269/Zhizn_vernulas_v_krater_Chiksulub_pochti_srazu_posle_padeniya_asteroida

122

http://cretaceous.ru/encyclopedia/paleontology/ammonites

123

http://vivovoco.astronet.ru/VV/PAPERS/NATURE/VV_SC7_W.HTM

124

https://phys.org/news/2013-11-global-dwarfism-mammalstwice.html

125

http://elementy.ru/news/431681

126

https://www.nkj.ru/news/27178/

127

https://link.springer.com/article/10.1007/s10522-019-09848-9

128

https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ar.20794

129

https://biocomm.spbu.ru/article/view/6151

130

https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ar.24234

131

https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ar.24218

132

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsbl.2019.0930

133

http://sci-dig.ru/paleontology/naydena-prarodina-utkonosyih-dinozavrov/

134

https://polit.ru/news/2016/09/07/ps_ankylosaurus/

135

Packard, G. C., Tracy, C. R. & Roth, J. J. 1977. The physiological ecology of reptilian eggs and embryos, and the evolution of viviparity within the class Reptilia. Biology Review 52, 71-105.

136

https://nplus1.ru/news/2019/10/07/kwakwa?utm_source=obrazovach&utm_medium=social&utm_campaign=partnery-lyagushek-drevolazov-okazalis-po

137

http://batrachospermum.ru/2018/07/monotremata-suckle/

138

https://elifesciences.org/articles/57860

139

Сведения почерпнуты из книги «Биогеография материков». П. П. Второва и Н. Н. Дроздова. М.: Просвещение, 1974.

140

http://animalworld.com.ua/news/Doistoricheskije-kenguru-peredvigalis-podobno-cheloveku

141

http://vk.com/doc98835002_289869893?hash=27adce1f5e2b50716f&dl=9984c2afdf850ac0ea

142

http://phenomena.nationalgeographic.com/2015/01/13/great-galloping-crocodiles/

143

https://nplus1.ru/news/2020/02/26/sauropterigia?utm_source=obrazovach&utm_medium=social&utm_campaign=hvosty-pleziozavrov-okazalis-pohozhi-na

144

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-09/gsoa-dmd092319.php https://vokrugsveta.ua/science/drevnie-morskie-reptilii-plavali-brassom-25-09-2019

145

https://anatomypubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ar.21290

146

http://www.uv.es/pe/2009_3/180/180.pdf

147

http://techno.bigmir.net/discovery/1583976-D-javol-skij-shtopor-Najdeno-zhivotnoe-kotoroe-roet-samye-glubokie-nory

148

http://www.ammonit.ru/new/58.htm

149

https://www.journals.uchicago.edu/doi/abs/10.1086/524150

150

https://elementy.ru/kartinka_dnya/284/Koprolity_i_velikoe_vymiranie

151

https://elementy.ru/novosti_nauki/433563/Rastitelnoyadnyy_arkhozavr_pitalsya_nasekomymi

152

http://www.wwlife.ru/index.php/vse-dobavleniya/itemlist/tag/Диметродон

153

http://www.vesti.ru/doc.html?id=1164953&cid=2161

154

http://sci-dig.ru/paleontology/ankilozavrov-zapodozrili-v-nasekomoyadnosti/

155

http://batrachospermum.ru/2018/11/pachycephalosaurus-teeth/

156

https://elementy.ru/kartinka_dnya/274/Sablezubyy_zveroyashcher

157

https://www.newsweek.com/these-prehistoric-predators-absolutely-enormous-heads-roamed-earth-before-dinosaurs-1472681

158

https://paleonews.live/new/1442-thylacosmilus-atrox

159

https://nplus1.ru/news/2020/07/04/venom-caecilian

160

Abler, W. L. 1999. The teeth of the tyrannosaurs.Scientific American 281 (3): 40-41

161

https://link.springer.com/article/10.1007/s00114-020-01688-9

162

http://www.maleus.ru/index.php/news/330-poldin

163

http://ria.ru/discovery/20121005/766747233.html

164

http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/8/4/620.abstract?sid=d568dce5-abd5-4a88-82e9-4dfdf9d05d1d

165

https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ecs2.3115

166

https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ecs2.2376

167

https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434908/Vliyanie_ptits_na_sredu_obitaniya

168

http://www.infox.ru/science/animal/2014/04/15/Paporotniki_v_hodye_.phtml

169

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rspb.2018.1540

170

http://nauka21vek.ru/archives/34

171

https://elementy.ru/novosti_nauki/433557/Chem_vyshe_prisposoblennost_tem_vrednee_novye_mutatsii

172

https://www.newyorker.com/magazine/2019/04/08/the-day-the-dinosaurs-died

173

https://www.sciencemag.org/news/2019/10/how-life-blossomed-after-dinosaurs-died

174

https://www.nature.com/articles/s41559-017-0366-5

Content

Юрий Угольников
Динозавры против млекопитающих: история соперничества, которая не закончилась до сих пор

Предварение

Большие и мелкие

Время крокодилов

Стратегия динопобед

Кстати, о птичках и полетах

Вновь о яйцах, вновь о детях

Заботливые и мокрые

Трудности мореходства и хозяева мезозойских морей

Самые сухопутные существа

Летучие существа пониженной плавучести

Птицы, детали конструкции

Трудно быть птерозавром

О парусниках мезозоя и проблемах пола

Птицы против птерозавров: победа чадолюбия

Небеса и моря во времена перемен

Плацентарные угнетатели пернатых

Горячие динопарни

И вновь пленники суши

Влаголюбивые дети суши

Трудности синапсизма

Крылья — ноги — мозги. Секреты наших поражений

О хвостах и аллюрах

Сердце, легкие, челюсти, ноги

Зубы и рога

Как кончился палеозой. Подведение итогов

Мезозойские фитофантазии

Аналоги из наших дней

Заключение

P. S. Как все закончилось

Библиография

Примечания