Эльза Панчироли

Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

BEASTS BEFORE US By Elsa Panciroli

© Elsa Panciroli, 2021

This translation of BEASTS BEFORE US is published by Limited company «Publishing house «Eksmo» by arrangement with Bloomsbury Publishing Plc.

В оформлении обложки использованы иллюстрации: KUCO, Arthur Balitskii, Vorobiov Oleksii 8, Arthur Balitskii, Vanilin Ka / Shutterstock / FOTODOM

Используется по лицензии от Shutterstock / FOTODOM

© Сысоева И., перевод на русский язык, 2023

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2024

Вступление

Раз вы читаете эту книгу, мне, вероятно, не нужно уверять вас, что ископаемые интересны – но есть ли от них какая-то польза? Палеонтология – динозавр среди наук? Могут ли старые кости предоставить информацию, актуальную для современного мира?

Когда я только поступила в магистратуру по палеонтологии, наша первая лекция началась с цитаты, приписываемой ученому и лауреату Нобелевской премии Эрнесту Резерфорду: «Есть одна наука – физика. Все остальное – коллекционирование марок». Угадайте с одного раза, какой наукой он занимался. Мой профессор – сам автор множества книг по палеонтологии – провел занятие, приводя множество причин, по которым изучение окаменелостей можно считать не просто хобби. Я помню, что была озадачена: мне бы и в голову не пришло, что кто-то ставит некоторые науки выше других.

Бытует мнение, что палеонтология – это просто изучение кучки костей. И годится она разве что для развлечения детей, которые с восторгом читают о пыльных камнях, добытых в Бесплодных землях людьми в широкополых шляпах. Другие считают, что эта наука полностью посвящена динозаврам. «Я знаю одного ребенка, он был бы рад с тобой познакомиться!» – мне приходится часто такое слышать. Как мило, отвечаю я, но, может, вы знаете кого-нибудь взрослого, с кем можно побеседовать?

Ископаемые уникальны, они позволяют проникнуть в глубочайшие истоки жизни на Земле. Они дают ответы на вопросы, на которые никогда не смогут ответить молекулы. Сначала кости и зубы рассказывают о присутствии или отсутствии организмов – когда появились и исчезли определенные группы (или, по крайней мере, в какой период они точно жили) и где они обитали. Затем они дают нам информацию о таксономии, о том, как различные группы связаны друг с другом, помогая нам понять взаимоотношения животных. Окаменелости могут поведать о том, насколько разнообразными были животные и растения в разные времена и как менялась окружающая среда, в которой они обитали. Благодаря им мы можем наметить путь, проделанный эволюцией: когда естественный отбор крался на цыпочках, а когда летел вперед огромными скачками. Мы можем составить схемы колебания климата и атмосферы, кислотности и температуры океана, а также функционирования и плодовитости экосистем. Вся эта информация помогает нам распознавать эволюционные паттерны, наблюдаемые в глобальном масштабе. Поскольку мы уже живем в эпоху, по праву названной шестым массовым вымиранием – природной катастрофой, вызванной деятельностью человека, – ученым как никогда важно знать, как планета и организмы реагировали на вымирание в прошлом и, что куда важнее, как они восстанавливались.

Но палеонтология этим не ограничивается. Старые кости могут рассказать нам, как когда-то передвигались вымершие животные. Как они прокладывали свой путь по нашей планете: бежали, прыгали или же скользили? Какова была их роль в окружающей среде, в их экологии? Такого рода информация выводилась на протяжении веков путем изучения скелетов, но теперь мы получаем огромные наборы данных о формах костей и тут же проверяем эти гипотезы математически. Мы даже позаимствовали несколько инженерных приемов, используемых для проверки прочности строительных материалов, и применили их к окаменелостям. Методы и результаты этих новых исследований находят применение в медицине и ветеринарии, в охране природы и экологии и, конечно же, в наших знаниях о том, что было до нас.

Если в ваших глазах образ палеонтолога по-прежнему ассоциируется с Индианой Джонсом [1] – или даже Россом из «Друзей», – вы сильно ошибаетесь. Забудьте о хлыстах, настоящие палеонтологи носят с собой только ноутбук. Шляпа им, может, и понадобится в полевой работе, но большинство все же предпочтут удобное офисное кресло, поскольку большую часть своей жизни проводят за компьютером. Кодирование – жизненно важный инструмент в наборе специалиста, позволяющий собирать огромные объемы информации и статистически ее анализировать. Палеонтологи набирают код так же непринужденно, как все остальные – текстовые сообщения. А проведение компьютерной томографии стало почти такой же рутиной, как вылазка за кофе в перерыв.

Сегодня наука о вымершей жизни как никогда изменилась. Как раз по этой причине я и пишу эту книгу. Статистические методы анализа больших объемов данных и компьютерная томография окаменелостей открыли совершенно новые области исследований. Соответственно, наши знания вырвались за границы простого пера, бумаги и острого глаза. Роль женщин наконец-то получает признание. Путь достижения гендерного и прочего разнообразия в палеонтологии (как и в других науках) еще только начинается – среди нас по-прежнему много белых и выходцев с Запада. Но все чаще странами, где делаются самые новаторские открытия, становятся не Европа и Америка, а Китай, Мадагаскар, Южная Африка, Аргентина, Бразилия. Исследователи из этих стран сами изучают свое ископаемое наследие, вместо того чтобы отдавать его в музеи за рубежом, как это было когда-то.

Однако моя главная задача – прояснить историю млекопитающих. Вы, возможно, думаете, что знаете, откуда они берут свое начало, но, полагаю, вы будете удивлены. Если вы считали, что все началось с вымирания нептичьих динозавров, подумайте еще раз. Если вы верили, что млекопитающие – пушистые комочки – просто крутились под ногами динозавров в ожидании, пока их кто-нибудь слопает, то глубоко заблуждаетесь. Если вы повторяли байку о том, что млекопитающие происходят от рептилий, вымойте рот с мылом. У нас, млекопитающих, своя родословная. Наша ветвь тянется отдельно, своей анатомией и физиологией связывая нас с первыми позвоночными на суше. Давным-давно мы оказались в совсем не райском саду, и у нас все получилось.

Я хочу рассказать вам ту часть истории млекопитающих, которую вы никогда не слышали. Невозможно познакомить вас с каждым животным, группой, местом и исследователем в истории млекопитающих – да вам бы и не понравилось, если бы я попыталась. Потому я предпочла шведский стол из самых лакомых кусочков. Я продемонстрирую удивительные открытия и ключевые повороты в эволюции млекопитающих и представлю некоторых талантливых исследователей, которые изменили наше представление о мире. Вам предстоит встреча с выдающимися персонажами и поездка в удивительные места. Я особенно хочу пригласить вас в Шотландию, чтобы показать, что привнесли в общую картину развития млекопитающих наши открытия на Западных островах и как они связаны с умопомрачительными окаменелостями, найденными в таких местах, как Китай и Южная Африка.

Мы отправимся в удивительное путешествие по эволюции млекопитающих.

Это приквел. Нерассказанная история.

Глава первая

Остров туманов и лагун

Cha b ’ ann gus a-rithist a thuig mi na tr ì mionaidean sin a bhi nan triallfarraige, bho sheann chreagan E ò rpach gu f ì or chreagan à rsaidh Aimeireaga. An d à th ì r mh ò r air am br ù thadh ri guailibh a-ch è ile, gus gleann a dh è anamh de chuan. Air a bhith air taobh thall a ’ chaolais, taobh na Morbhairne, taobh À ird nam Murchan. Bha mi, a-nis, air an t ì r eile.

Только позже я поняла, что это путешествие к морю на самом деле было паломничеством – от старых скал Европы к древним скалам Америки. Два континента прижались плечом к плечу, образуя океанскую долину. Стоя между Морверном и Арднамерханом, я словно оказывалась в другой стране.

Мэри Энн Кеннеди. Долина

Я затолкала свою сумку как можно глубже под валун, укрывший клочок травы от ливня. Пролезть под него самой мне бы никак не удалось, потому я втиснулась с подветренной стороны скалы. Я натянула оба капюшона – один от непромокаемой куртки, а другой от дополнительного непромокаемого пальто, – стараясь прикрыть свою промокшую серую шляпу. Сняв перчатки, я выжала их прямо на известняковую дорожку, наблюдая, как вода каскадом стекает в трещины, спускающиеся к морю.

Это был последний день полевых работ на острове Скай, самом большом из островов Внутренних Гебрид, изумрудной россыпью расстилающихся вдоль западного побережья Шотландии. На гэльском языке это место называется Островом туманов^1. В тот день облака нависли так низко, что полностью проглотили горный хребет Куиллин. Виднелись только их каменные ступни, угрюмо погруженные в неспокойные воды озера Лох-Скавейг.

На берегу двое мужчин колотили по камню большими молотами. Каменные осколки разлетались во все стороны, как шальные пули. Потому-то я и сидела здесь, наверху, пытаясь не попасть под эти осколки. Один мужчина поджал под себя ноги, сидя в поднимающейся луже воды, которую дождь нещадно заполнял, не видя краев. Другой согнувшись стоял, его одетая в гортекс фигура мерцала пленкой влаги, пока он дробил камень.

Это мои коллеги, Роджер Бенсон и Стиг Уолш. Бенсон высокий и, как и я, всегда растрепанный: его темным волосам явно не помешала бы стрижка. У него неутомимый ум и невероятная способность обсуждать науку с чувством юмора. Студент-физик, ставший палеонтологом, он начал свой карьерный путь с мегалозавра, первого динозавра, получившего название, но интерес к вопросам эволюции животных обусловил его убийственное внимание почти к каждой группе позвоночных, будь то рыбы, птицы или млекопитающие. Уолш довольно своеобразный. Он специалист по эволюции мозга и органов чувств и к тому же бегун, обычно в гору и босиком, хотя он всегда обут, когда каждый обеденный перерыв покидает наш офис, оббегая холм Трон Артура. Его жизнь так полна злоключений, странных профессий и удивительных хобби, что я даже ненадолго задумалась бросить эту книгу и вместо нее написать его биографию. Его истории всегда начинаются с пространных размышлений вроде: «Ядерный реактор устроен совсем не так, как вы думали». А еще он единственный известный мне человек, которого во сне покусали улитки.

Это был последний день нашей ежегодной полевой работы на юге Ская. По большей части нам везло, и мы каждый вечер возвращались в наш арендованный коттедж не только с новыми окаменелостями для изучения, но и потрясным загаром. Но в последний день погода переменилась. Мы вернулись на берег, чтобы «прибраться» за собой: сточить края пилами по камню, оставляя поверхность, которая через несколько лет, при наличии слегка кислой дождевой воды и активной колонизации ракушками и водорослями, будет почти незаметна. Таким образом мы оказываем минимальное долгосрочное воздействие на территорию – важное условие, выдвинутое Шотландским фондом природного наследия, поскольку это побережье представляет собой участок особого научного значения (система, называемая SSIS, от англ. Site of Special Scientific Interest). Мы тщательно отбираем только те находки, которые скорее всего окажутся значимыми. А время нашего пребывания на побережье рассчитано так, чтобы не мешать сезону размножения диких птиц, часто посещающих этот район, включая великолепных гебридских морских орлов. Все-таки нам интересна судьба не только мертвых.

Я помню полевой сезон, когда впервые встретилась со всеми. Я вошла в уютный арендованный домик, где меня встретили члены моей новой команды, собравшиеся у пылающего камина. Запах сырой одежды и древесного дыма заполнял воздух. Еда уже ждала моего приезда – ужинала я с миской на коленях, свернувшись калачиком в потертом кожаном кресле.

Мы проводили вечера, попивая торфяной виски и дешевое вино и обсуждая, как выявить временные закономерности разнообразия четвероногих, – да, палеонтологи совсем не умеют веселиться. В нашей группе собрались представители самых разных институтов и организаций: Уолш – старший куратор отдела палеобиологии в Национальном музее Шотландии и младший научный сотрудник Эдинбургского университета. Он же был моим научным руководителем в докторантуре. Бенсон каждый год отправлялся на север от лаборатории факультета наук о Земле Оксфордского университета. Другим нашим товарищем по команде был Ричард Батлер из Бирмингемского университета, рыжеволосый гигант, который никогда не расставался с биноклем для наблюдения за птицами. Каждый год к нам присоединялись студенты и аспиранты-исследователи. Бенсон и Уолш посещали Скай в течение шести лет, когда я начала с ними работать. После десяти лет полевых работ они каждый раз заверяли, что теперь уж точно тут нечего собирать, однако открытия продолжались, а мы все больше узнавали про остров и его секреты.

Бенсон, Батлер и я выше ста восьмидесяти сантиметров ростом, из-за чего, возможно, у нашей группы наибольший средний рост среди всех палеонтологов в Соединенном Королевстве. Мы – команда гигантов в поисках карликов: мельчайших окаменелостей позвоночных животных, скрытых в сером известняке Ская. Млекопитающие и саламандры, ящерицы, черепахи и птерозавры. Возможно, парочка динозавров. Все они населяли пресноводную экосистему 166 миллионов лет назад, когда Скай представлял собой сеть теплых лагун.

Мы допили свой виски и принялись планировать утреннюю прогулку к скалам.

В мою первую поездку на Скай тоже не обошлось без дождевых туч. Мне было 12, когда моя семья упаковалась в машину и отправилась на побережье. В то время мы жили на берегу озера Лох-Несс, и дорога на Скай вела через впечатляющие горы Шотландии. Конечно, ни одну из них невозможно было рассмотреть из-под плотной завесы тумана, заполняющей собой все долины.

Мои родители подняли большой шум из-за недавно построенного моста из Кайл-оф-Лохалш в Кайликин, соединяющего материк с островом. Они вспоминали старый автомобильный паром, который теперь ходит только для любопытных туристов и ностальгирующих местных жителей, и размышляли, как теперь изменится жизнь для жителей острова. В их отношении к новшеству сожаления было ничуть не меньше, чем одобрения, что, собственно, привычно, когда дело касается улучшений транспортного сообщения в Шотландии.

Когда колеса нашей машины коснулись острова Скай, мы будто погрузились под воду. Дождь не шел, он просто существовал везде и сразу. За время нашей однодневной поездки мы почти ничего не увидели, кроме всепроникающего красновато-коричневого мрака, беспрестанно сопровождающегося звуком бешено бьющихся дворников на ветровом стекле. Папа, заядлый скалолаз, рассказывал о невероятных вершинах горного хребта Куиллин, которые, как он клялся, были «прямо там», сразу за облаками. Я рассеянно всматривалась в темноту за окном.

Вот тогда-то я и увидела его на заборе у обочины: силуэт с крючковатым клювом. Жнец кроликов. Гигантские крылья, сложенные над его дубово-коричневой спиной, выглядели как запертые на засов ворота. «Там беркут!» – воскликнула я, прижимаясь носом к стеклу. Машина пронеслась мимо него прежде, чем кто-либо еще смог его разглядеть.

Мама спросила, не просто ли это канюк. Нет, это точно был беркут: первый, которого я видела, такого не спутаешь с обычным канюком. Царь среди пернатых хищников. Гигант птичьего мира.

Мой первый динозавр на Скае.

Двадцать лет спустя я стояла на берегу полуострова Троттерниш в северной части Ская, своими зелеными туристическими ботинками в отпечатке ног динозавра юрского периода. Я была в месте под названием Руба-нам-Братайреан, неподалеку от Стаффина: самого дальнего [2] уголка, где находили следы динозавров в Великобритании. Я спустилась на берег в поисках окаменелостей с командой из Эдинбургского университета, дорогу нам показал местный эксперт по ископаемым Дугалд Росс. Земледелец и строитель, Росс вырос на Троттернише. Когда мы поравнялись на скользкой грязной тропинке, я поприветствовала его на гэльском, его родном языке, который я знаю постыдно мало для горянки. Скупо и пространно он начал рассказывать историю своей жизни.

Будучи подростком, Росс сделал много археологических открытий в забытых поселениях на острове. Наконечники стрел, которые, как когда-то считалось, вырезали феи, восходили к самым древним поселенцам Внутренних Гебридских островов. Вдохновленный этими находками и богатым местным наследием, Росс заявил права на заброшенное однокомнатное школьное здание рядом со своим домом и сказал своему отцу, каменщику, что восстановит его и построит первый на острове музей. Отец Росса почесал подбородок и покачал головой, оставляя своего сына на попечение безумных мечтаний, так свойственных молодым людям.

Целую жизнь спустя музей Дугалда Росса все еще стоит. Это одноэтажное сооружение с каменными стенами, расположенное на обочине дороги. Внутри побеленный камень, а воздух оставляет привкус ржавчины на кончике языка. Музей заполнен с любовью собранными фрагментами истории Ская. Сельскохозяйственная техника, извлеченная из придорожных канав или торфа. Стеклянные бутылки, посуда с цветочными орнаментами и измерительные инструменты, ржавая ловушка для кротов. И окаменелости самых разных размеров.

Помимо своих археологических сокровищ, Росс обнаружил несколько значительных окаменелостей юрского периода на острове Скай (самая первая окаменелость динозавра на Скай была найдена Маттиасом Метцем, немецким коллекционером ископаемых). Среди них были фрагменты динозавров и их двоюродных братьев, морских рептилий. С тех пор он неоднократно публиковался вместе со своим другом и коллегой Нилом Кларком, куратором Хантерианского музея в Глазго. За последние 20 лет Росс и Кларк описали кости и следы ног, найденные вдоль сильно разрушенной береговой линии северного Ская. Позже Росс начал работать с исследователями из Эдинбургского университета, и вот так я познакомилась с ним в тот солнечный весенний день.

Пока мы шли к Руба-нам-Братайреан, Росс сказал мне, что название этого места означает «Братский Мыс». По его словам, за этим названием стояли две истории: либо место было названо в честь жившего там монаха, либо в честь трагической смерти брата местного рыбака. «Так и какая же из них настоящая?» – спросила я. Как обычно бывает с топонимами, трудно отделить их буквальное происхождение от поэтического. Улыбнувшись в усы, Росс предложил выбрать ту историю, которая мне больше по душе [3].

Английские палеонтологи-любители хорошо знакомы с участками английского побережья, богатыми ископаемыми. Следуя тенденции, идущей еще от викторианских натуралистов, они бродят по берегам в поисках аммонитов, белемнитов [4] и редких морских рептилий или динозавров. В Шотландии побережье юрского периода гораздо менее цивилизованно. Побродить по пляжу не получится, да и спокойной прогулки ожидать не стоит. Северное побережье Ская, подобно выступу на краю Земли, врезается в соленый пролив Минч, холодный морской путь, проходящий между Гебридскими островами и материком. У подножия этих утесов вода бьется о песчаник, с зимней яростью отрывая от него куски и швыряя их вдоль берега, словно впав в первобытную ярость.

Светило солнце, и даже море успокоилось, когда наша команда отправилась на берег. Здешние раскопки сильно отличались от нашей работы с основной командой на юге Ская. На Троттернише мы карабкались по массивным валунам из песчаника, как муравьи по кубикам сахара. Окаменелости позвоночных очень редки на севере острова, и в большинстве случаев мы возвращались ни с чем, только исцарапанные колени и обветренные щеки напоминали об очередном неудачном дне. На большей части побережья нет даже аммонитов, которые компенсировали бы заядлым охотникам за ископаемыми часы, проведенные в поиске.

Росс провел на этих береговых линиях немало лет. Хотя его находки важны для шотландской летописи окаменелостей – и по праву принесли ему премию Мэри Эннинг от палеонтологической ассоциации в знак признания его достижений, – численно они невелики по сравнению с той же Англией, на чьих берегах без конца находят что-то новое. Но каким бы тяжелым ни был поиск окаменелостей, он стоит своей награды. Дома каждая находка становится сокровищем.

Геология Ская уникальна. Большая часть острова покрыта слоем вулканических пород – плохая новость для палеонтологов, потому что в них почти никогда не встречаются окаменелости. Камни, которые нам нужны, находятся под этим слоем, лишь самим своим кончиком касаясь моря по краям острова. Они осадочные и образовались, когда водные пути сбросили груз песка, щебня и глины, вымытые с возвышенностей вверх по течению. Большинство слоев относятся к среднеюрскому периоду, называемому батским ярусом, около 166 миллионов лет назад, хотя сохранились несколько более молодых и старых участков породы, разбросанных тут и там, как потерянные монетки. Эти осадочные породы и вулканический покров, который их венчает, не только визуально ошеломляют, но и рассказывают невероятную историю миллионов лет формирования, разрушения и развития ландшафта.

Если посмотреть на карту нашей планеты такой, какой она была в средней юре, рисунок континентов явно намекает на их нынешнее положение. Британские острова были частью цепочки островов, расположенных на той же широте, что и современное Средиземное море, а омывали их богатые жизнью воды. Они соединяли теплый тропический океан Тетис на юго-востоке с холодным Бореальным океаном на севере. Как и в сегодняшних аналогичных морских местообитаниях, в этой зоне смешения горячей и холодной воды образовался бульон из питательных веществ, который был переполнен жизнью. Эти богатые морские экосистемы сохранились в палеонтологической летописи некогда затопленного европейского континента.

Эти острова юрского периода были покрыты пышными зарослями папоротников, саговников и густым хвощом. Было теплее, чем сегодня, и субтропически влажно. На возвышенностях склоны холмов покрывали хвойные леса. Не было ни трав, ни цветов, потому что ни то ни другое еще не эволюционировало, но саговники и похожая на них группа вымерших растений, называемых беннеттитовыми, производили своего рода плодовые тела, которые привлекали стаи скорпионниц и златоглазок, а те, в свою очередь, – мелких позвоночных животных, таких как млекопитающие и ящерицы, которые ими питались.

Как и сегодня, Скай тогда был зажат между высокими холмами материковой Шотландии на востоке и хребтом Внешних Гебридских островов на западе. В течение средней юры Скай поднимался и опускался в такт беспокойному смещению тектонических плит. Иногда ландшафт обнажался, создавая богатые наземные среды обитания вперемежку с лагунами. В другое же время море вновь его поглощало. В результате породы чередуются по своему характеру и содержанию. Слои следов запечатлены на открытых прибрежных равнинах наряду с костями динозавров, птерозавров и более мелких рептилий, таких как крокодилы и черепахи, а также мелкими млекопитающими и саламандрами. Другие слои усеяны спиралями аммонитов и белемнитовыми снарядами, а также рыбами и морскими рептилиями, включая плезиозавров и ихтиозавров: обитателями богатого мелководья.

На протяжении мезозоя – 150 миллионов лет, которые составляют триасовый, юрский и меловой периоды, горные породы продолжали формироваться и разрушаться в ходе обычных геологических процессов. В конце мелового периода, 66 миллионов лет назад, вызванное астероидом массовое вымирание, уничтожившее невероятные группы рептилий, например нептичьих динозавров (а также аммониты и других представителей экосистем Земли), не обошло стороной Шотландию. Выжившие, включая млекопитающих и птиц, вновь заселили ландшафт новой эры – палеогенового периода.

Однако для экосистем Гебридских островов по пятам за космическим камнем последовала другая катастрофа. Около 55 миллионов лет назад Европа и Северная Америка находились в эпицентре беспорядочного тектонического разлома. Пробыв вместе полмиллиарда лет [5], они начали отдаляться друг от друга. По краям сдвигающихся плит рыдали вулканы. Остатки этих магматических очагов можно увидеть на западном побережье Шотландии в таких местах, как полуостров Арднамерхан, – по сути, это жерла гигантского вулкана, высовывающиеся из моря. Горы Куиллин – еще один пережиток тех времен. Вулканы извергли свое содержимое на Внутренние Гебридские острова и поглотили мезозойские отложения и содержащиеся в них окаменелости темным твердым базальтом.

Добравшись до берега на Троттернише, наша команда приступила к поискам. Мы уже знали, что там были следы, обнаруженные в прошлом году и готовые к дальнейшему изучению. Я никогда раньше не видела следов динозавров «в дикой природе». На что стоит обращать внимание? Сначала следы напоминали случайные каменные лужи, но вскоре закономерность стала очевидной: левая и правая ноги ритмичной поступью отпечатались на каменной платформе. Мое сердце заколотилось. Было чувство, похожее на то, когда вы добираетесь до лесной тропинки и вдруг видите отпечаток лапы на земле – кто-то прошел этим путем до вас. В данном случае этим кто-то был динозавр, а «до» насчитывало более 166 миллионов лет. Я шла по отпечаткам, ставя на них ноги. Круглые отверстия размером с футбольный мяч, треугольные вмятины поменьше. Шагнул сюда, остановился, перенес свой вес на пятки, так глубоко они врезались в землю. Сценические указания для призрака.

В задумчивости смотря на север, я любовалась водопадом, низвергающимся с плоских полей над крутым обрывом Килт-рок. Эти эффектные пейзажи считаются одними из самых знаковых в Великобритании. Старик Сторр – вертикальный базальтовый палец, указывающий в небо со склона холма, – воплощает собой визуальный синоним того чарующего воспоминания, которое Шотландия оставляет в сердцах своих посетителей (он также появляется во многих фильмах и на телевидении, включая блокбастер Ридли Скотта «Прометей»). Я находилась сразу в двух Шотландиях: на Скае эпохи сурового антропоцена, где мои коллеги спешно натягивали капюшоны, когда дождевые облака решили опорожниться; и на Скае времен теплого бата, где стадо травоядных завроподов пробиралось через солоноватую лагуну под солнцем юрского периода, направляясь за пышной растительностью на соседний островок.

К счастью, Шотландский фонд природного наследия обеспечил надежную охрану Ская, признавая геологическую уникальность острова с помощью своей системы SSIS, включая участок моей команды на юге. В 2019 году правительство Шотландии подписало приказ об охране природы Ская, предусматривающий усиленную правовую защиту от неофициального сбора окаменелостей. Это должно сдерживать тех, кто хотел бы украсть наследие нашей страны ради наживы, нанося при этом ущерб ландшафту.

Исследования закономерностей эволюции в мезозое показывают, что многие основные группы животных на нашей планете могут проследить своих прямых предков до средней юры, на который пришелся всплеск в разнообразии. Эта закономерность справедлива для динозавров – например, знаменитых длинношеих завроподов и двуногих тероподов – и птиц, чье ветвистое генеалогическое древо также восходит к этому периоду. То же самое верно для млекопитающих, а также морских и летающих рептилий. Глядя на диаграммы происхождения животных, создается впечатление, что кто-то заложил бомбу в центре юрского периода и ее ударная волна накрыла остальную часть мезозоя.

На Троттернише окаменелости встречаются не так уж часто и, честно говоря, не сильно впечатляют на вид. Но их возраст дает им очки форы. Ископаемые средней юры не только относятся к ключевому периоду эволюционной истории, но и чрезвычайно редки. Это означает, что, хотя находки на Скае на первый взгляд не так привлекательны [6], они хранят ценную научную информацию для исследователей. Все, что вам нужно, – это технология и знания, чтобы эту информацию извлечь.

К концу дня команда нашла несколько интересных фрагментов и даже наткнулась на новую цепочку следов. Постепенно из этих разрозненных фрагментов мы складывали картину доисторической Шотландии. Каждый кусочек пазла помогает нам яснее увидеть среднюю юру и понять, что послужило причиной такого взрыва разнообразия жизни на Земле.

Хотя следы динозавров легко попадают в заголовки статей, эти животные дают лишь частичную картину экосистемы, в которой они обитали. Представьте, что вы пытаетесь изучить луга Серенгети, но наблюдаете только за львами и антилопами гну. Или хотите исследовать тропический риф, но изучаете только акул. Какими бы замечательными ни были эти существа, чтобы по-настоящему понять экосистему и то, как она функционирует, мы должны исследовать мельчайших обитателей, которые часто играют ключевую роль.

Как и большинство палеонтологов, я начинала свою карьеру с мыслью, что нет существ более захватывающих, чем гиганты ледникового и колоссальные рептилии мелового периодов. Вскоре я поняла, что самый смак кроется как раз таки в мельчайших формах жизни.

Мезозойские млекопитающие – одна из таких ключевых групп. Несмотря на их, как правило, незначительные размеры во времена динозавров, их эволюционный путь – это путь не отступления, а наступления. Они как нельзя лучше воспользовались моментом. Более того, когда я начала свой путь в науку, то увидела, что их небольшой размер был лишь кратким мигом в гораздо более длинной и сложной истории. Они были главными участниками в зарождении современных экосистем, а задолго до этого первыми приобрели новые особенности, например исключительно травоядное и гиперплотоядное поведение. Их семейный альбом насчитывает множество разворотов и неожиданных родственников из давно потерянного мира.

Эта ветвь древа жизни претерпела одно из самых радикальных изменений. Их история наполнена эволюционными эвриками, достойными нашего внимания и благоговения.

Глава вторая

Ничуть не примитивный утконос

– В этом-то и прелесть, – сказала Кенгуру. – Утконосы настолько образованны и умны, что никто не пытается их понять; а они и не ожидают, что кто-то поймет.

Этель Педли. Дот и кенгуру

Лондон, 1824 год. Стоял холодный февральский день. Завернувшись в длинный черный плащ и поплотнее обмотав шарф вокруг шеи, преподобный Уильям Бакленд вошел на Бедфорд-стрит, 20. Его цилиндр скрывал залысины, хотя ему было всего 40 лет. Каштановые глаза с тяжелыми веками разглядывали вестибюль из-под оправы очков. Простые черты лица Бакленда противоречили его исключительной эксцентричности: удивительно, что он не въехал в здание верхом, как он не раз делал, когда читал лекции в Оксфордском университете. Но сегодня все было донельзя серьезно. Под мышкой у него были бумаги, подготовленные к его первому выступлению в качестве нового президента Геологического общества Лондона.

Преподобный готовился представить миру первого динозавра.

Сообщение Бакленда о мегалозавре, или Большой ископаемой ящерице из Стоунсфилда, стало ключевым в истории палеонтологии. «Я вынужден представить Геологическому обществу… части скелета огромного ископаемого животного, – сказал он. – Зверь, о котором пойдет речь, сравнился бы по высоте с нашими самыми крупными слонами, а по длине лишь немногим уступает самым крупным китам»1.

Геологи того времени знали, что Стоунсфилдский сланец, в котором обнаружили эти кости, существовал до появления человечества – в так называемые допотопные времена. Но не было никакой связной теории эволюции или признания факта вымирания, чтобы объяснить их существование. Открытие огромных костей в древних породах изменило мир. В последующие годы было найдено еще больше окаменелостей, принадлежащих подобным огромным рептилиям. Мегалозавр стал одним из первых существ, которых анатом сэр Ричард Оуэн позже титуловал «страшными ящерами», или динозаврами.

Викторианский мир охватила мания, особенным спросом пользовались рептилии. Скульптуры ящеров установили на территории Хрустального дворца в Лондоне, где в 1851 году проходила Всемирная выставка. В ознаменование этого события в открытом корпусе одной из скульптур был устроен ужин, приглашение на который гостям разослали на искусственных крыльях птеродактиля [7]. К концу девятнадцатого века публичные разборки между американскими палеонтологами, охотящимися за новыми образцами, привели к тому, что в западной культуре прочно обосновались динозавры и мужчины, их изучающие (были и женщины, но их вклад до недавнего времени оставался недооценен; мы вернемся к этому вопросу позже).

Но в Стоунсфилдском сланце нашли кое-что еще – останки гораздо более хрупкого зверя. Бакленд объявил о находке и второго животного, куда более скромного, чем гигантская ящерица-сожительница. Потягаться размерами с китом ему не по силам, да и забраться на скульптуру такого зверька ради ужина не представлялось возможным. Хотя ему не удалось поразить общественное воображение, среди ученых он был «не менее экстраординарным», чем гигантская рептилия, – на самом деле находка была настолько удивительной и противоречивой, что, по словам Бакленда, ему «следовало бы поколебаться, объявляя о таком факте, поскольку это случай доселе уникальный»2.

Поразительным ископаемым оказалась челюсть млекопитающего.

Одним знойным летним днем почти 200 лет спустя я держала эту окаменелую челюсть в руках. Сейчас она находится в коллекции Музея естествознания Оксфордского университета. Я сидела за поцарапанным столом в тени высоких шкафов из темного дерева. В прохладной комнате витал слабый запах консерванта, напоминающий запах жидкости для снятия лака. Большое окно выходило на толпу посетителей снаружи. Они сновали туда-сюда, как пчелы в улье. Даже сегодня мы по-прежнему любим поглазеть на кости динозавров и других вымерших животных, а Оксфордский музей богат окаменелостями. Со времен Бакленда были собраны сотни костей динозавров, и как для взрослых, так и для детей увидеть их огромные скелеты – захватывающее и трогательное зрелище.

Этажом выше я переживала ничуть не меньший восторг. Челюсть, которую Бакленд стеснялся показать, всего около двух сантиметров в длину. Кость капучино-коричневого цвета немного темнее окружающей ее породы, мелкозернистой и цвета пыли, усеянной маленькими белыми точками. В моей горячей ладони она казалась шероховатой. Музейные специалисты тщательно соскребли породу вокруг челюсти, обнажив края кости, утопленные в камне. Зубчики крошечные, как зернышки кускуса. Они подчеркивают глубоко посаженную челюсть. Часть кости была удалена, чтобы обнажить тянущиеся вниз корни зубов, способные пережить не один год постоянного кусания и пережевывания.

Типичная челюсть мелкого млекопитающего. Она могла бы принадлежать современному ежу или опоссуму, идеальная для хватания и раздавливания насекомых. Что в ней противоречивого? Дело заключалось не в самом ископаемом, а в камне, в который оно заключено. Он морской и слишком старый, в нем не должно быть костей млекопитающих. Как, черт возьми, они туда попали?

Стоунсфилдский сланец в Оксфордшире, в котором были найдены мегалозавр и челюсть млекопитающего, добывался для изготовления черепицы по меньшей мере с 1640 года. Камень выкапывали летом и на зиму оставляли на земле, где его смачивали и оставляли раскалываться по швам из-за растущих кристаллов инея^3. Наряду со строительными материалами, в породах Стоунсфилдского месторождения добывались и кости древних животных.

До Бакленда было найдено еще несколько челюстей млекопитающих. На самом деле первая челюсть была обнаружена около 1764 года, но владелец понятия не имел о ее значении, вероятно, предполагая, что она принадлежала маленькой рептилии. Эта челюсть переходила от одного владельца к другому, пока не оказалась в музее Йоркширского философского общества, где была вновь открыта гораздо позже. Тем временем было обнаружено еще несколько челюстей, но только после того, как одна из них была передана Бакленду, на ее поразительные странности наконец обратили внимание.

Бакленд не боялся странностей – он сам был странностью. Он много путешествовал по всей стране, часто надевая академическую мантию на полевые работы. Родившийся в семье настоятеля Англиканской церкви в приходе Девоншира, Бакленд с детства ходил с отцом на местные каменоломни. Там он погрузился в мир окаменелостей, особенно спиральных раковин аммонитов^4. Несмотря на стремление изучать богословие, Бакленда всегда тянуло к миру природы. На протяжении всей своей жизни он удивлял людей своими эксцентричными манерами и диковинным домом, полным животных, как искусственных, так и живых. Однажды он лизнул церковный пол, только чтобы убедиться, что лужа на нем действительно была мочой летучей мыши. И все же даже такой непредубежденный человек, как Бакленд, с трудом понимал несочетаемость найденных челюстей.

Хотя геология все еще находилась в зачаточном состоянии, были выявлены ключевые механизмы, которые будут иметь решающее значение в понимании того, как окаменелости рассказывают историю своей жизни. В Шотландии в конце 1700-х годов прозорливый геолог Джеймс Хаттон изменил общепринятое представление о геологическом времени, выявив мучительно медленные процессы, которые формировали, размывали и преобразовывали горные породы. Примерно в то же время английский землемер Уильям Смит начал замечать, что горные породы залегают в узнаваемой последовательности слоев и что наличие определенных окаменелостей можно использовать для различения в остальном похожих на вид пластов. Он использовал этот принцип для сопоставления последовательностей горных пород по всей стране, составив первые геологические карты, в том числе карту Англии в 1815 году.

Пока Смит составлял карту Англии, французские исследователи пришли к тем же выводам во время работы над образованиями вокруг Парижа. Концепцию, согласно которой окаменелости можно использовать для сопоставления и определения возраста горных пород, мы сейчас называем биостратиграфией, и она остается важнейшим механизмом геологии и палеонтологии. С этим новым пониманием началась гонка описания стратиграфии как известных, так и «новых» [8] земель.

Английский сланец Стоунсфилда залегал среди оолитов, или яичных камней, пород, получивших свое название из-за текстурного сходства с рыбьими яйцами. Оолиты принадлежали к тому, что тогда было известно как средневторичный период по старой геологической системе, которая признавала древнейшие первичные породы (то, что мы сейчас называем палеозоем), затем вторичные породы поверх них (мезозой), третичные породы (большая часть кайнозоя, а именно палеоген и неоген) и, наконец, самые молодые четвертичные слои, подобно глазури украшающие поверхность.

Бакленд, как и многие его современники, считал, что Земля во вторичный период была преимущественно морской, заболоченной средой. Ихтиозавры и плезиозавры, морские рептилии, лишь отдаленно связанные с динозаврами, уже были хорошо известны – многие из них были найдены проницательной и плодотворной коллекционеркой окаменелостей Мэри Эннинг. Эннинг не только находила ископаемые, она знала о них столько же, сколько и мужчины, которые покупали их у нее и описывали. До недавнего времени ее роль в истории палеонтологии преуменьшалась, но теперь она получила признание за свой огромный вклад в науку.

Добытые Эннинг окаменелости рептилий, как и многочисленные водные беспозвоночные, такие как аммониты, доказали, что вторичные породы были морскими. Название «юрский», данное этим скалам, было выбрано натуралистом и исследователем Александром фон Гумбольдтом в 1795 году из-за известняковых скал гор Юра на швейцарско-французской границе. Известняк по самой своей природе является горной породой, формирующейся под водой: он образуется на морском дне в результате спрессованного снегопада из крошечных морских организмов, таких как кораллы, моллюски и фораминиферы.

Как могло крошечное пушистое млекопитающее жить в этом древнем водном мире? Неужели произошла ошибка? Бакленд был настолько неуверен, что обратился за советом к выдающемуся анатому и ученому Жоржу Кювье.

Его изображения на обложках книг с надутыми губами, светлыми волнистыми волосами и тщательно подобранным парадным мундиром Академии наук создают впечатление, что он был лихим наполеоновским денди. На самом деле он был одним из самых влиятельных ученых [9] западного мира и по праву считался «Отцом палеонтологии».

Обучаемый своей матерью, Кювье с детства преуспевал в учебе, поглощая основные труды по зоологии и биологии, так что к 12 годам он уже был опытным натуралистом. После окончания университета его таланты вскоре были признаны, и его пригласили в Париж. Там он быстро отличился благодаря своим исследованиям ископаемых слонов и других вымерших существ.

Что отличало Кювье от других, так это его непреодолимые знания и использование сравнительных методов для понимания организмов. Он понял, что можно сравнивать не только кости для различения видов, но и их форму, которая часто схожа, если животные ведут одинаковый образ жизни. У землеройных животных, например, похожие скелеты, даже если они не близкородственны, с широкими пальцами и большими костями передних конечностей для размещения большого количества мышечных прикреплений. Другими словами, их функция напрямую связана с их формой. Используя эти методы, Кювье, как известно, мог по малейшему фрагменту скелета определить, каким было животное и как оно жило. Он легко завоевывал признательность публики таким фокусом, но, как мы вскоре увидим, иногда он все же ошибался.

Кювье был сильной личностью и значительным научным авторитетом, но, что более важно, он был красноречив и понятен. В начале 1800-х годов он опубликовал серию всеобъемлющих работ, в которых собрал воедино новейшие представления об истории жизни и о том, как она связана с геологией. Он представил доказательства изменений окружающей среды, отраженные в горных породах, и поместил их рядом со своими непревзойденными знаниями о летописи окаменелостей. Но прежде всего он представил свои работы таким образом, чтобы они были краткими и понятными как для хорошо образованной западной публики, так и для других ученых. Уже поэтому он приобрел международную известность, и его идеи доминировали в биологических и зоологических кругах в первую половину столетия.

В 1818 году Кювье посетил Англию, чтобы ознакомиться с растущими музейными коллекциями. Он встретился с Баклендом в Оксфорде и приступил к изучению тамошних палеонтологических находок. Когда дело дошло до челюстей млекопитающего из Стоунсфилда, Кювье идентифицировал их как принадлежащие сумчатому опоссуму, основываясь на сходстве формы. Поэтому Бакленд объявил челюсть млекопитающего из Стоунсфилда как Didelphis, научное название североамериканского опоссума. Что заставило современных ученых поломать голову над тем, как сумчатое млекопитающее, вид которого сейчас встречается только в Австралии, Азии и некоторых частях Северной и Южной Америки, оказалось в рептильных юрских породах Англии.

Однако для Кювье и его последователей челюсть млекопитающего любого вида в принципе не могла оказаться во вторичных породах. Из известных в ту пору окаменелостей казалось очевидным, что была «эра рептилий», а уже позже «эра млекопитающих»; не встретиться им никогда, как писал Киплинг. Для одного из учеников Кювье ответ на загадку оолитовых млекопитающих был прост: сланец Стоунсфилда все-таки третичный, а не вторичный. Он предположил, что английские стратиграфы допустили ошибку и неправильно идентифицировали более молодой участок породы.

Как вы можете себе представить, этот ответ не пришелся по душе джентльменам-геологам Британии. Но какова бы ни была правда об этих столь некстати объявившихся млекопитающих, она представляла собой не более чем пшик в великой теории «эры рептилий», и на какое-то время про нее просто позабыли.

Кювье был катастрофистом. Катастрофисты верили, что на Земле периодически происходило массовое вымирание в результате катастрофических событий, таких как наводнения. Согласно этой теории, вторичные породы зафиксировали эру рептилий, за которой последовала катастрофа, приведшая к третичному периоду млекопитающих, а затем к наводнению и эпохе человека. То есть, в соответствии с этим мировоззрением, ни одно млекопитающее не могло существовать бок о бок с гигантскими рептилиями. Новая фауна появлялась после катастрофической очистки планеты – но, конечно, не в результате эволюции.

Кювье, как известно, не верил в эволюцию, идею, которая в то время все еще принимала форму «преобразования». Жан-Батист Ламарк – тогдашний ученый-тяжеловес – утверждал, что преобразование обусловлено постоянным усложнением форм жизни, что в конечном итоге приводит к совершенству [10]. Но натуралисты, подобные Кювье, считали, что животные и растения и так идеально вписываются в свой образ жизни и не нуждаются в совершенствовании: форма и функции неразрывно связаны друг с другом. Если существа так тесно связаны со своим положением в природе, они не должны меняться, иначе они не смогут выжить.

Другим главным возражением Кювье против эволюции было отсутствие того, что мы сейчас назвали бы переходными формами. Большинство этих «недостающих звеньев» в конечном счете были найдены в течение следующего столетия, неопровержимо доказав, что животные действительно меняются с течением времени (что Дарвин и Уоллес позже объяснили своей теорией эволюции). Концепция «недостающих звеньев» основана на идее девятнадцатого века о великой цепи бытия. Теперь мы знаем, что жизнь развивается сетью расходящихся нитей, и этот термин утратил силу. Как и «живое ископаемое», это бессмысленный термин и на самом деле только вводит в заблуждение.

Но в начале девятнадцатого века все еще оставалось слишком много пробелов, чтобы убедить таких людей, как Кювье. Как ученые, так и общественность пришли к выводу, что связь между формой и функцией доказывает идеальную приспособленность животного к своему образу жизни – этот аргумент убедительно объяснял закономерности жизни на Земле.

Ученик и коллега Кювье, Этьенн Жоффруа Сент-Илер, не согласился со своим наставником и высказывался за преобразование. Его аргументация была тесно связана с историей, рассказанной геологией. Сент-Илер утверждал, что преобразование связано не со смутным стремлением к совершенству, а с органической и естественной реакцией на изменения окружающей среды. Эти изменения можно было проследить в породе, и они послужили механизмом, который заложил основу для мышления Дарвина десятилетия спустя.

К сожалению, чтобы проверить свои идеи, Сент-Илер взялся за эксперименты Франкенштейна. Он использовал куриные эмбрионы, манипулируя ими в яйце, чтобы создать «чудовищ». Хотя это, возможно, отчасти подтверждало идею о том, что изменения в окружающей среде могут вызвать изменения в живых существах, на репутации Сент-Илера это сказалось не лучшим образом – викторианская публика сочла его эксперименты возмутительными. Более того, его доводы наводили на мысль, что направляющая божественная рука не играет никакой роли и жизнь идет своим чередом ввиду ряда случайностей. Такой подход не находил поддержки в обществе, которое верило в совершенствование человечества и природы с помощью промышленности и инноваций.

За яростными аргументами против эволюции стояла глубокая тревога по поводу происхождения человека. Георгианскому и викторианскому мышлению было чуждо предположение, что люди каким-то образом связаны с животными. Это было оскорбительно не только для человечества, но и для Бога и его славного творения. Человечество – по крайней мере, белая, западная его часть – было создано по образу и подобию Божьему [11]. Для континентальных европейцев, таких как Кювье и Сент-Илер, политические и социальные революции 1700-х годов отделили церковь от государства и предоставили ученым большую свободу от библейской доктрины. Но в Великобритании наука и природа по-прежнему должны были интегрироваться в христианские рамки.

Молодой шотландец, выросший в атмосфере примирения науки и устоявшейся веры, вскоре бросит вызов Кювье, изменив наше понимание геологии и затем приняв эволюционную теорию своих хороших друзей Чарльза Дарвина и Альфреда Рассела Уоллеса. Зовут его Чарлз Лайель.

Лайель происходил из богатой семьи из Форфершира, недалеко от Данди, и, как и другие богатые белые люди, увлекался спокойными занятиями, такими как литература, ботаника и изучение горных пород. Он посещал лекции Бакленда во время учебы в Оксфордском университете и в итоге отказался от юридической карьеры, чтобы стать геологом, – в конце концов, его богатство позволяло ему заниматься тем, что ему по душе. На картинах и фотографиях массивный лоб Лайеля, кажется, вот-вот лопнет от накопленных знаний. Как и Кювье, он был одаренным оратором, но также блестяще умел сводить воедино идеи многих великих умов и синтезировать их, чтобы увидеть общую картину.

В 1820–1830-е годы Лайель становился все более неотъемлемой частью научной сцены как на родине, так и за рубежом. Он одним из первых понял, что в прошлом Земля вовсе не была водным миром, как предполагалось ранее. Много путешествуя по Европе, Лайель изучал геологию континента. Он трудился и спорил с теми, кто работал над геологическими проблемами во Франции, Италии и Австрии, и провел много дней, прочесывая музейные коллекции и изучая беспозвоночных и минералы. Он поднялся на гору Этна и записал стратиграфию высоких гор и глубоких ущелий. «Поездка выдалась богатой… аналогиями между существующей природой и следствиями причин в отдаленные эпохи», – писал он своему отцу. Лайель видел связь между процессами, происходящими в настоящем, и отзвуками далекого прошлого, сохранившимися в камне и горной породе, – вот «главная цель моей работы»5.

Труд Лайеля «Основные начала геологии» родился в результате этих путешествий, и его три тома были впервые опубликованы между 1830 и 1833 годами. Заглавной темой было то, что Земля формировалась на протяжении огромных периодов геологического времени в результате тех же медленных процессов, которые происходят и ныне: эрозии склонов холмов, перемещения почвы реками, неуклонного образования песчаных отмелей. Такое видение резко контрастировало со скачкообразным катастрофизмом Кювье. Лайель настаивал: причина, по которой казалось, что Земля в прошлом была исключительно водной, заключалась в породах – морская среда сохраняется лучше и чаще, чем земная. И он оказался прав.

Но, как и его современники, Лайель хотел защитить человечество от отвратительных идей преобразования. Он намеревался использовать геологию, чтобы показать, что жизнь вообще не имеет направленности. И начал с того, что поставил под сомнение доказательства, представленные Кювье и другими учеными. Он считал, что окаменелости слишком единичны и ненадежны, чтобы на их основе выстраивать историю планеты. Челюсти млекопитающего из Стоунсфилда казались Лайелю не просто аномальной диковинкой, а явным признаком того, что эволюционная теория Ламарка ошибочна. Если преобразование видов правда, то почему сумчатые не изменились за столь огромный временной отрезок?

Пока Лайель обо всем этом размышлял, его друг Уильям Бродерип обнаружил вторую челюсть млекопитающего из Стоунсфилда – причем другого вида. Международная группа геологов повторно изучила стратиграфию карьеров Стоунсфилда и согласилась с тем, что она действительно принадлежит к вторичному периоду. Все-таки челюсти млекопитающих принадлежали юрскому периоду, и в оолите обитал не один, а два вида опоссумов. Это было большим утешением для Лайеля. «Вот и пришел конец… теории стремления к совершенству! – писал он своему отцу в 1827 году. – В Оолите были все, кроме человека»6. Другими словами, идея преобразования доказала свою неправоту, поскольку во времена рептилий сумчатые были такими же, как и сегодня.

В восемнадцатом веке идея вымирания казалась немыслимой. Зачем Богу создавать жизнь, а потом стирать ее с лица земли? Многие западные мыслители утверждали, что животные, кости которых находили в древних отложениях, все еще где-то здесь – просто мы их пока не нашли. Ламарк тоже не верил, что животные могли полностью исчезнуть, и потому утверждал, что они, должно быть, быстро трансформировались в другие формы. Случайное обнаружение «живых окаменелостей», казалось, говорило в пользу того, что все эти виды по-прежнему где-то здесь.

Но по мере того, как европейцы наводняли и исследовали остальной мир, стало ясно, что скрытых долин, где резвятся мамонты [12], или неоткрытых колоний аммонитов, прячущихся в рифах, попросту нет. Появлялось все больше и больше костей существ, которых явно больше не существовало.

Возможно, Кювье и выступал категорически против эволюции, но он первым рискнул своей шеей и заявил, что виды могут вымереть. Собрав воедино новые убедительные свидетельства из летописи окаменелостей, геологи и палеонтологи убедили мир в реальности вымирания.

Убежденный предоставленными доказательствами, Лайель утверждал во втором томе «Основных начал», что виды возникали, а иногда и вымирали и что это можно увидеть в биостратиграфии, поскольку организмы сохранялись в отложениях. Что касается происхождения этих видов… он подстраховался и оставил этот вопрос без ответа.

Если и можно что-то сказать об ученых девятнадцатого века, так это то, что они любили большие теории, объясняющие все. Будь то Ламарк, Кювье или Лайель, ученые искали всеобъемлющие правила, управляющие миром. Бакленд ничем не отличался. Одним из его величайших вкладов в этот век великих идей стал непосредственный результат исследования челюстей млекопитающих из Стоунсфилда.

Теперь, когда было доказано их древнее происхождение и то, что они жили в мире, как с наземной, так и морской средой обитания, появление млекопитающих в эру рептилий все еще требовало объяснения. Которое Бакленд нашел в работах энергичного молодого британского анатома, чья звезда быстро взошла и затмила Кювье, когда тот умер в 1832 году в возрасте всего 62 лет.

Ричард Оуэн родился в 1804 году в семье богатого торговца из Ланкастера. Получив образование хирурга, он вместо этого работал ассистентом в музее. Обладая острым умом и приверженностью к сравнительной анатомии, он быстро продвинулся по служебной лестнице и всю свою карьеру посвятил научному пониманию анатомии животных, в том числе ископаемых. Музей естествознания в Лондоне в конечном счете обязан ему своим существованием. А еще именно он в 1842 году ввел термин «динозавр».

Но в характере Оуэна была темная, неприятная черта. Он целеустремленно уничтожал тех, кто ему не нравился или с кем он был не согласен. Позже он стал сварливым и ожесточенным человеком, изо всех сил пытающимся смириться с тем, что научный мир двигался дальше без его участия. Тем не менее наше понимание эволюции млекопитающих по-прежнему во многом обязано его научному вкладу.

Mammalia, таксономическая группа, включающая людей и прочих животных, производящих молоко, была названа в 1757 году. Этот термин буквально означает «из груди». Хотя млекопитающие также обладают шерстью [13] и уникальной анатомией уха, о которой мы подробнее узнаем позже, Карл Линней, основатель систематики, решил сделать акцент именно на грудном вскармливании. Из шести основных групп, названных Линнеем в 1700-х годах, в которые входили Aves (птицы) и Amphibia (земноводные), млекопитающие единственные названы по признаку, присущему только одному полу, что делает его работу по систематике особенно политизированной [14].

Сегодня млекопитающие делятся на три основные группы: плацентарные млекопитающие, сумчатые и однопроходные. Мы, люди, принадлежим к плацентарным: в общих чертах они отличаются тем, что их растущий эмбрион развивается внутри матки, получая необходимые питательные вещества через плаценту. У сумчатых также есть плацента в утробе матери, но их потомство рождается гораздо раньше и обычно завершает свое развитие в сумке. Большинство ныне живущих млекопитающих – плацентарные, и почти все остальные – сумчатые. Вскоре мы вернемся к однопроходным – единственным млекопитающим, откладывающим яйца, среди которых утконос и ехидна из Австралазии.

В 1834 году Ричард Оуэн с исключительными подробностями описал репродуктивные органы кенгуру. Он сравнил их с другими сумчатыми, плацентарными млекопитающими, недавно открытыми однопроходными и, наконец, с рептилиями и птицами. Органы сумчатых, сказал Оуэн, больше напоминали однопроходных млекопитающих. Согласно его наблюдениям, репродуктивные органы однопроходных и сумчатых имели некоторое сходство с рептилиями [15]. Связав это с другими особенностями их анатомии, он затем утверждал, что «у Mammalia мозг совершенен: мы можем проследить по различным порядкам возрастающее усложнение этого органа, пока не обнаружим, что у человека он достиг того состояния, которое так сильно отличает его от остального класса»7.

Бакленд, прочитав впечатляющие подробные выводы Оуэна, согласился с его мнением, что сумчатые представляют собой «промежуточное положение» между рептилиями и плацентарными млекопитающими. Однопроходные, которые считались еще более низшими, чем сумчатые, должны были появиться в истории жизни еще раньше. Это, по-видимому, объясняло, как сумчатое млекопитающее могло появиться в эру рептилий: они населяли мир, который все еще был слишком первобытным для высокоразвитых плацентарных млекопитающих. Сумчатые Стоунсфилда были примитивными предшественниками великой «эры млекопитающих».

Когда в 1836 году Бакленд реконструировал животных из вторичных отложений, нарисовав двух маленьких сумчатых мышей, сжавшихся рядом с гигантскими летающими и морскими рептилиями, все стало на свои места как для общественности, так и для ученых. Логично было предположить, что сумчатые существовали бок о бок с динозаврами в первобытной версии мира и в конечном счете их почти полностью заменили высшие плацентарные млекопитающие. Это разделение на «примитивных» и «продвинутых» млекопитающих, возможно, было одним из самых настойчивых вкладов Бакленда в наше представление о жизни на Земле.

Такая картина мира была основана на многих заблуждениях, а также на чувстве собственного превосходства, свойственного «европейской империи». Ключевым недостатком была мысль о том, что сумчатые и однопроходные каким-то образом менее развиты, чем другие млекопитающие. Эта идея настолько укоренилась, что сохраняется и в двадцать первом веке. Но она не имеет ничего общего с правдой.

История утконоса – это сказ о резне и непонимании [16]. Впервые утконоса отправили в Англию из Австралии в 1798 году. Поскольку натуралисты и анатомы, пытавшиеся описать новые виды, были белыми европейцами, они были изначально предвзяты в своих наблюдениях за животными, присланными им из Нового Света, и пренебрежительно относились к тому, что им могли рассказать про них местные жители. Однако исследователи полагались на их опыт в выслеживании и поимке животных (а также в поиске и выкапывании окаменелостей). Несмотря на это, знания коренных народов редко признавались.

Поскольку в Старом Свете не было однопроходных или сумчатых млекопитающих, плацентарные считались нормой, а все остальные – отклонением от нормы. Научные, а также общественные высказывания и описания подчеркивали, что австралийские животные странные и чудные, – стереотип, который сохраняется и по сей день.

Нет никаких сомнений в том, что утконос Ornithorhynchus anatinus уникален в современном мире. Наряду с ехиднами Tachyglossus и Zaglossus эти животные на сегодняшний день единственные млекопитающие, откладывающие яйца. Прошло немало времени, прежде чем этот факт был неоспоримо доказан скептически настроенным научным истеблишментом, а после был воспринят как свидетельство их «примитивности». У самцов утконоса и некоторых самок на лодыжках расположены ядовитые шпоры, и хотя они вскармливают детенышей молоком – отличительный признак всех млекопитающих, – у них нет сосков, молоко выступает через участки кожи, чтобы потомство могло его слизать. В течение многих лет велись споры о том, могут ли утконос и ехидна вообще вырабатывать молоко.

Название отряда, однопроходные, означает «с одним отверстием», имея в виду их единственную точку входа и выхода для выделений, спаривания и откладывания яиц. Такое анатомическое строение чаще ассоциируется с птицами и рептилиями, чем с млекопитающими. В некотором смысле это объясняет, почему люди считали их допотопными или даже «рептильными» из-за сохранения этих характеристик, некоторые из которых были унаследованы от их предков-млекопитающих в раннем мезозое. Люди даже использовали термин «живое ископаемое».

Но такого понятия, как живое ископаемое, не существует. Однопроходные такие же «продвинутые», как и все мы. Естественный отбор не стоит на месте: гены продолжают развиваться, видоизменяясь и рекомбинируя с каждым поколением. Хотя некоторые группы животных могут внешне мало отличаться от своих предков, при ближайшем рассмотрении вы найдете множество различий. Понятия «примитивный» или «продвинутый» не существует в биологическом смысле, есть только изменения с течением времени, у эволюции также нет конечной цели, а потому формы жизни не улучшаются и не вырождаются.

Те случайные вариации, которые естественным образом возникают в популяции животных и которые помогают им выживать в любой данный момент времени, являются наилучшей адаптацией для данной популяции, в данной среде, в данный момент. В некоторых популяциях это в конечном итоге приводит к значительным и видимым изменениям в физиологии и анатомии. В других группах изменения более тонкие, поэтому стороннему наблюдателю они кажутся реликтами. Но винтики биологии не перестают вращаться. Можете быть уверены, что эти виды так же «продвинуты», как и любой другой существующий сегодня на Земле.

В додарвиновском мире механизмы естественного отбора были неизвестны великим умам, которые впервые исследовали однопроходных и сумчатых. Пока Оуэн описывал внутренности кенгуру в своей лаборатории, Дарвин находился на борту Корабля Его Величества «Бигль». Его кругосветное путешествие в качестве джентльмена-натуралиста на этом шлюпе королевского флота снабдило его опытом и информацией, необходимыми для понимания процессов эволюции. Благодаря этим знаниям и столетним исследованиям, направленным на их совершенствование, мы теперь видим однопроходных такими, какие они есть на самом деле.

Однопроходные действительно сохраняют некоторые характеристики более ранних млекопитающих, которые в других группах с тех пор изменились. Несмотря на это, они считаются, как это называют ученые, «высокоразвитыми», что означает, что они далеко ушли от основания своего генеалогического древа. Например, знаменитый «утиный клюв» – это совершенно уникальное устройство для обнаружения пищи, которое ранее не встречалось за всю историю существования вида млекопитающих [17].

Научное название «птицеподобный утконос» далеко от правды. В отличие от птичьего клюва, морда утконоса мягкая и изогнутая. Чего никто не знал, когда давал утконосу такое название, так это того, что вся морда усеяна более чем 40 000 точечных механо- и электрорецепторов, Млечный путь чувствительности. Механорецепторы обеспечивают уникальное чувство осязания. Когда утконос ныряет на дно пресноводных рек и озер материковой Австралии и Тасмании, он закрывает свои маленькие глазки и уши (расположенные сразу за глазами), и нос берет верх. Подобно руке, тянущейся в темноте, утконос использует свою морду, чтобы нащупать пищу на дне реки. Бешено шныряя своей мордой между камнями, утконос использует вторую линию передовых скрытых технологий: ряды электрорецепторов, которые улавливают электрические поля, генерируемые сокращениями мышц его добычи – червей, креветок и даже мелких рыб и амфибий.

Кости черепа под этим чувствительным «оборудованием» совершенно не похожи на оные у предков утконоса или любого другого млекопитающего, живущего сегодня. Верхняя челюсть, максилла, раздвоена. Каждая сторона изгибается к средней линии, как пара клещей. Зубов нет. Подобно призракам, они ненадолго появляются на ранних стадиях жизни утконоса, а затем исчезают, сменяясь роговыми пластинами. Не имея ископаемых однопроходных для сравнения, Оуэн предположил, что такой странный череп, должно быть, ничуть не изменился с древности. Теперь мы знаем, что утконос произошел от предка с обычным черепом и зубами. Именно из-за того, что утконосы настолько особенны и необычны, они наиболее уязвимы к потере среды обитания, вызванной человеческой деятельностью.

Ехидны, колючие сестры утконоса, тоже возымели поразительно измененную форму черепа, но для совершенно другой цели. Существует по меньшей мере четыре вида ехидн, обитающих в Австралии, Тасмании и Новой Гвинее. Внешне они чем-то напоминают пухлого, грязного ежа. Как и у утконоса, их морда также усеяна электро- и механорецепторами, однако ехидны пользуются и традиционными средствами при поиске пищи – острым слухом и обонянием. Ехидны предпочитают сушу, хотя, как и большинство животных, они достаточно хорошо плавают. Они физически приспособлены вырывать насекомых из-под земли, хватая их беспомощные беспозвоночные тельца своим липким языком. А посему череп ехидны представляет собой идеальную трубку для вытаскивания насекомых. У ехидн вообще нет зубов, а их нижние челюсти размером с зубочистку. Несмотря на это, «клюв» у них крепкий – с его помощью они могут копать и даже раскалывать полые бревна. Нередко им попадаются насекомые, слишком большие для их крошечных ртов, но это не проблема: они просто раздавливают пищу своим рылом-тараном, а затем слизывают питательные внутренности.

Другие млекопитающие с трубкообразном черепом, этакие коллеги-специалисты по насекомым, включают сумчатого намбата, плацентарного трубкозуба, муравьеда и панголина. Эти млекопитающие значительно разнятся с точки зрения биологического родства, принадлежа к трем основным ветвям млекопитающих. Тем не менее они независимо развили одну и ту же анатомию, чтобы отыскивать пищу и ее употреблять. Это называется конвергентной эволюцией, когда две группы животных приходят к одному и тому же адаптивному решению в ответ на окружающую среду. Это распространенная закономерность, которую мы видим в летописи окаменелостей и к которой мы будем еще не раз возвращаться по ходу нашей истории. Такое повторение форм поможет пролить свет на жизнь вымерших существ. Как раз таки конвергенцию Кювье тогда заметил в сходстве между неродственными животными, живущими в сходных условиях, что он ошибочно истолковал как свидетельство против биологических преобразований.

Итак, как генетически, так и анатомически современные однопроходные млекопитающие столь же развиты, как и любые другие. Да, их предки жили во времена динозавров, но, с другой стороны, и наши то же.

Но хорошие истории редко кончаются так просто. В 1830-х годах Бакленд дал миру объяснение челюстям сумчатых из вторичных пород Англии, и оно идеально соответствовало не только современному научному видению, но и широко распространенным культурным и религиозным представлениям о превосходстве человека (заметьте, не женщины, а белого мужчины). Несмотря на попытки его друга Лайеля опровергнуть стремление к совершенству, линейное движение от простого животного к более сложному воспринималось куда проще. В результате история Бакленда о примитивных сумчатых как о разминке перед более продвинутыми млекопитающими глубоко засела в общественном сознании.

В конце концов Кювье еще раз взглянул на сумчатых Стоунсфилда. Хотя он по-прежнему верил, что это сумчатые, теперь он признал, что они не совсем похожи на ныне живущих опоссумов и, должно быть, принадлежат вымершему родственнику. Вскоре были названы первые роды [18] млекопитающих мезозоя: Amphitherium (оригинальная челюсть, отмеченная Баклендом), Phascolotherium, а чуть позже – Amphilestes. К середине девятнадцатого века были обнаружены еще два юрских «млекопитающих» [19]: одно из Стоунсфилда под названием Stereognathus, а из еще более древних пород в Германии появились Microlestes (позже переименованные в Thomasia, потому что первоначальное название уже было заявлено для вида жужелиц. Как только организм получает официальное научное название, его имя уже нельзя поменять, как и присвоить его другому виду). На новом английском участке в Дорсете также начали добывать окаменелости древних млекопитающих: в формации Пурбек. Она была моложе Стоунсфилда, но столь же плодородна. Начиная с 1830-х годов ученые Франции и Англии начали спорить обо всех этих животных и о том, что значат их кости.

К тому времени, когда Оуэн в 1871 году опубликовал свою «Монографию об ископаемых млекопитающих мезозойских формаций», насчитывалось 20 родов, большинство из которых обнаружили в формациях Британии. Он утверждал, что скудость этих окаменелостей, должно быть, точно отражает их редкость в эру рептилий. Его выводы в конце монографии ни у кого не оставили сомнений в том, как великий анатом воспринимает этих животных: «Жизнь мезозойских млекопитающих, без сомнения… незначительна, как по размерам, так и силе…»8 Он считал, что их редкость и их анатомия подтверждают его веру в «Закон прогресса от общего к особенному, от низкого к высокому…»9 Оуэн определенно считал этих первых млекопитающих низшими существами.

Взгляды Оуэна основывались на крошечном количестве ископаемого материала, известного в то время. Они не могли дать ученым достаточной информации, чтобы понять, насколько эти животные анатомически отличались от тех, что живут сегодня. Но на его идеи также влиял упрямый отказ принимать открытия его научных оппонентов, а именно теорию эволюции. Несмотря на весомый научный вклад Оуэна, его наследие запятнано ожесточенным антидарвинизмом. Он резко отрицал любое заявление Дарвина или его сторонников. Когда друг Дарвина, анатом и биолог Томас Генри Хаксли, поставил под сомнение ортодоксальную точку зрения Оуэна о том, что мезозойские млекопитающие примитивны по сравнению с современными сумчатыми, Оуэн язвительно ответил, что «только физический дефект зрения не в состоянии различить», что мезозойские сумчатые принадлежат к «более обобщенному типу»10.

Недостатка млекопитающих из мезозойского мира вскоре не стало благодаря новым открытиям в Северной Америке. Два человека превратили палеонтологию из научного занятия в ожесточенное и очень публичное поле битвы. Неприкрытая вражда Эдварда Дринкера Коупа и Отниеля Чарлза Марша в их гонке за сбор окаменелостей на землях их молодого народа позорно вылилась в обман, клевету, воровство и взрывы динамита. Несмотря на то что в результате совместной работы они собрали значительную коллекцию ископаемых животных, всеобщим вниманием они обязаны своим возмутительным склокам. В результате нарисованные ими и их закадычными друзьями образы отважных ученых-индивидуалистов с завитыми усами и белой кожей, обожженной солнцем, бредущих по диким пустошам с ружьями и лопатами, превратились в распространенный стереотип о палеонтологах. На эту модель будут равняться поколения ученых. Многие до сих пор пребывают в плену этого образа.

Коуп и Марш знамениты тем, что нашли огромные кости динозавров, в том числе длинношеих завроподов-исполинов, таких как бронтозавры [20]. Но на самом деле оба больше интересовались млекопитающими, чем ящерами. Хотя они сосредоточили свою деятельность на поиске кайнозойских окаменелостей (после массового вымирания нептичьих динозавров), они собрали впечатляющую коллекцию юрских млекопитающих. К 1890 году количество мезозойских млекопитающих увеличилось более чем вдвое.

Хотя в основном окаменелости были представлены зубами и челюстями, материала хватало: вставали новые вопросы о разнообразии и взаимоотношениях млекопитающих в эру рептилий. В отличие от других групп животных, обладающих зубами, например рептилий, у которых вдоль всей челюсти зубы одинаковой формы, у большинства млекопитающих особая зубная система: лопатообразные резцы, заостренные клыки, бугристые премоляры и моляры. Другим важным замечанием стало то, что у разных групп млекопитающих одинаковое количество зубов каждого типа, но вот форма их острых выступов и гребней уникальна. Таким образом, зубы, пускай разрозненные и редкие, могли многое рассказать о взаимоотношениях между вымершими видами. А также стать ключом к изучению ископаемых млекопитающих.

Палеонтология мезозойских млекопитающих быстро превратилась в науку о зубах, их количестве и диетических предпочтениях. Когда Генри Фэрфилд Осборн [21] в 1887 году обобщил всех известных мезозойских млекопитающих, он подчеркнул, что диета остается одним из основных способов классификации этих загадочных маленьких зверей: «эти семейства объединяются в небольшие группы… мы можем разделить эти подгруппы на плотоядные, всеядные, насекомоядные и травоядные виды»11.

Но Осборн изо всех сил старался объединить известные роды в разумные группы. Он считал, что некоторые из них явно были сумчатыми, или «протосумчатыми», но следует ли «представителей юрского периода… также относить к этому отряду или они образуют отдельный отряд?»12 Хотя зубы млекопитающих чрезвычайно полезны, их возможности не безграничны. Когда 1800-е годы подходили к концу, палеонтологи все еще пытались разобраться в семействах мезозойских млекопитающих. Поскольку сохранились только зубы и челюсти, картина оставалась неясной.

До исследователей начало доходить, что, возможно, эти самые ранние млекопитающие не сумчатые, как считалось. С публикацией Дарвином в 1859 году книги «Происхождение видов путем естественного отбора» зоологи и биологи начали рассматривать жизнь на Земле в совершенно новом свете. Ранее они предполагали переход от рептилий к однопроходным, сумчатым, а затем и плацентарным млекопитающим по прямой линии, от более простых форм к более сложным. Вся жизнь на Земле представлялась этакой «великой цепью бытия». Отсюда и появился некорректный термин «недостающее звено», относящееся к звеньям в этой самой цепи. Но теперь жизнь и ее развитие предстали перед учеными в виде дерева, объединенного стволом общего происхождения. Выявить форму этого ствола означает найти черты, которые объединяют одни группы общим предком, в то время как ветви помогут отличить группы по их новым адаптациям. Теория Дарвина ввела механизм, который объяснял жизнь не как серию катастрофических замен, а как постоянную модификацию групп животных.

К началу двадцатого века стало понятно, что мезозойские млекопитающие из таких мест, как Стоунсфилд, в конце концов, не принадлежат к современным группам, они – древние предшественники животных, которых мы наблюдаем сегодня. Некоторые, по-видимому, принадлежали к трем основным отрядам современных млекопитающих, в то время как другие явно представляли собой нечто совершенно иное. Было отмечено, что у этих существ были общие черты скелета с рептилиями – мог ли у них быть общий предок? Произошли ли млекопитающие от рептилий? Только недостаток окаменелостей сдерживал палеонтологов, когда они пытались понять древо нашей пушистой, молокопроизводящей родословной.

Хотя среди ученых картина прояснялась, для широкой общественности все шло несколько медленнее. В 1905 году книга Генри Роберта Найпа «От туманности к человеку» отправила читателей в сенсационное поэтическое путешествие сквозь время. Страницы, посвященные мезозою, были богато проиллюстрированы зубастыми, похожими на летучих мышей птерозаврами, морскими рептилиями, по которым струилась вода, и неуклюжими, долговязыми динозаврами. Иллюстрации стали кульминацией 80-летнего викторианского палеоарта: грубые, медлительные и напоминающие крокодилов существа, как и подобает их «примитивной» природе. На одном изображении тупоголовый птерозавр пикирует к озеру, где крокодил только что поймал пухлого утконоса юрского периода. Второй утконос бежит по травянистому берегу. На другой картинке мегалозавр вцепился зубами в задницу ехидны. Многие из этих иллюстраций принадлежат плодовитой художнице Элис Вудворд. Она и ее сестры внесли огромный вклад в науку благодаря своему искусству, которое украшало собой книги, статьи и научные труды многих самых выдающихся ученых того времени.

«От туманности к человеку» подарила миру эпический рассказ об истории жизни на Земле. Когда Найп писал ее, он запечатлел в своем тексте и изображениях яркое повествование об эволюции. Хотя она включала в себя многие из новейших открытий, на нее сильно повлияла идея прогресса: примитивные мезозойские утконосы все еще делили эру рептилий с первыми сумчатыми. Главной темой была эволюция жизни, понимаемая в соответствии с теорией естественного отбора Дарвина и Уоллеса, но люди все еще придерживались идеи совершенствования, веря в конечную цель эволюции. Роду млекопитающих была уготована слава, и ее кульминацией стала выдающаяся раса плацентарных млекопитающих. А на вершине этого прогресса, естественно, по-прежнему стоял человек.

Хотя эта картина устарела, прошло немало времени, прежде чем широкая общественность осознала, что наука продвинулась вперед. Палеонтологи знали, что найденные окаменелости принадлежат к группам животных, неизвестных в современном мире. Они отказались от допотопных опоссумов и юрских утконосов. К началу двадцатого века ученые поняли, что млекопитающие времен динозавров уникальны и что их родословная уходит корнями еще дальше, в самые глубины геологического времени.

Но неуловимое происхождение млекопитающих и их роль в мезозойском мире, где, казалось бы, доминировали гигантские рептилии, все так же подвергались несуразным домыслам. Пройдет еще столетие, прежде чем популярная культура пустится вдогонку за развивающейся наукой об эволюции млекопитающих. В течение 150 лет описание Оуэном млекопитающих триаса, юры и мела как не более чем «низших и мелких; крысоподобных, землеройкообразных, форм самого глупого и неразумного отряда молокососов» продолжало находить отклик у общественности и большинства ученых.

Теперь мы знаем, что такой образ далек от тех динамичных существ, которые проложили себе путь в современный мир. Они были первопроходцами в области экологии и волшебниками анатомии. Они не просто отделились от своих собратьев-рептилий, они отказались от них еще до того, как началось их эволюционное путешествие. Они «правили Землей», когда динозавров не было и в помине. Они были пылкими новаторами в области питания, хвастунами и микрониндзя с большим мозгом.

Наконец-то пришло время услышать правдивую историю происхождения могучих млекопитающих.

Глава третья

Дырка в голове

Но они появляются, медленно

Вдоль берегов и рек,

Илистых и мшистых,

Рядом с Бассом и вдоль Уайтэддера

Двоякодышащие рыбы и другие четвероногие

Выползают из истории.

Джастин Сейлс. Пробел Ромера

Ничто не появляется в мире полностью сформированным; это вам не греческий миф. Животные, которых мы сейчас называем млекопитающими, не исключение. Их – наша – эволюционная история тесно переплетена с историей всей другой жизни на Земле. Однако в какой-то момент наши предки отделились и начали прокладывать свой собственный путь через джунгли геологического времени. Задолго до появления динозавров. То было время, когда континенты, которые мы знаем сегодня, были соединены. Существовал только один океан, Панталасса, и один суперконтинент, Пангея. Там, в этом мире Януса, спрятана история происхождения млекопитающих – и кроется она в наших дырявых черепах.

Около 350 миллионов лет назад Африка и Америка прижимались друг к другу в центре столкновения тектонических плит. Антарктида и Австралия приютились у них на юге, все вместе образуя континент Гондвана. Тем временем Северная Америка, Европа и большая часть Азии – за вычетом Индии, которая в то время примыкала к Африке, – соединялись на севере, составляя континент Лавразия. Части Китая и Юго-Восточной Азии, протянувшиеся от суперконтинента, подобно пальцам, раскинулись по широтам восточной островной цепью. Они окружали другой значительный водоем: мелководный океан Палеотетис, колыбель кораллового тепла.

Экватор Земли оседлали Центральные Пангейские горы, которые, подобно поясу, отделяли бедра-Гондвану от груди-Лавразии. Эти горы образовались в результате столкновения двух половин Пангеи, поднявшего земную кору вверх в результате явления, которому геологи дали подходящее эротическое название: орогенез. Горообразование привело к появлению цепочки вершин, которые сохранились до наших дней: теперь мы знаем их как Аппалачи в Северной Америке, часть Атласа в Марокко и части Шотландского высокогорья, включая самую высокую гору Бен-Невис.

В среднем на Земле было около 20° по Цельсию (в настоящее время температура составляет всего около 14° по Цельсию, но быстро повышается). Хотя на самых южных участках были ледники, большая часть Пангеи была покрыта густыми тропическими болотными лесами. Не похожие ни на что, эти джунгли оставили бы любого под громадным впечатлением.

Это была Земля каменноугольного периода. Там мы начинали, и уже тогда за нами было не угнаться.

Вы плывете по притоку широкой реки, извивающейся в каменноугольных джунглях Шотландии около 350 миллионов лет назад. Возбуждение от горячего, влажного воздуха наполняет вас. Вы находитесь недалеко от экватора и чувствуете себя сильным, даже слегка опьяненным – пробежать марафон и покорить высокую вершину для вас не проблема! Это результат вдыхания самой высокой концентрации атмосферного кислорода за всю геологическую историю. Сегодня воздух, которым мы дышим, содержит примерно одну пятую кислорода. Между 300 и 360 миллионами лет назад он состоял из кислорода на треть. Почерневшие шрамы на стволах деревьев намекают на частые лесные пожары, которые опаляют ландшафт. Грозы очень легко разжигают огонь в столь легковоспламеняющейся атмосфере.

Дотроньтесь до одного из обугленных стволов, и вы поймете, что «деревья» – это не деревья вовсе. Сегодня мы собираем шишки под соснами, слушаем свист эвкалипта на ветру, прогуливаемся под усыпанными листьями ветвями дуба или продираемся сквозь влажные заросли мангровых деревьев – все эти леса представляют собой недавние эволюционные группы. Первые же леса заполоняли гигантские предки и родственники папоротников, мхов и хвощей. Теперь мы думаем о них как о миниатюрных обитателях подлеска, пышно скрывающихся во влажных уголках мира. Но тогда их вид разросся до размеров секвойи.

Вы можете увидеть окаменелые стволы этих «деревьев», например, в Фоссил Гроув, или Ископаемой роще, в Глазго, Шотландия. Город считается одним из самых зеленых в Европе благодаря сети общественных парков. Фоссил Гроув, одно из самых недооцененных сокровищ города, расположена в старом карьере в парке Виктория. Туда можно доехать на автобусе из центра. Прогулявшись по пышному саду, изобилующему зрелыми каштанами и яркими цветочными клумбами, посетители следуют по тропинке через рододендроны и фиалки, пока не оказываются в укромном углублении. В самом его сердце покоится небольшое викторианское здание, оно словно портал. Ступив туда, вы проноситесь сквозь время – и попадаете в Шотландию каменноугольного периода.

Из песчаникового пола торчат одиннадцать стволов деревьев. Они около метра в диаметре и высоте, с выступами на верхушках, из-за чего кажется, что по ним только что прошлись секатором. Это лепидодендрон возрастом 325 миллионов лет, древний родственник современных крошечных полушников и плаунов. В лесах Пангеи в первой половине каменноугольного периода преобладали это растение и его сородичи, называемые ликопсидами. Это одна из старейших линий сосудистых растений [22] на планете. Их древесные предки достигали в высоту более 30 метров, и большая часть угля, послужившего топливом для промышленной революции, добывалась из их упавших ветвей.

Ни один плотник не сказал бы вам спасибо, положи вы ему этот материал на верстак: большинство стволов состоят из толстых наружных слоев и коры, почти без древесины. Ископаемые деревья в Глазго пепельно-серые, но их корни впиваются в землю мертвой хваткой, намекая на то, что когда-то они были полны жизни. Листья бесперебойно росли по всей поверхности. Они выпадали по мере роста растения, оставляя после себя вязаное одеяло из ромбовидных рубцов на стволах, и только макушку венчала прическа из игольчатых листьев.

Эта Ископаемая роща образовалась, когда грязевой поток затопил основания лепидодендронов, убив их. Они сгнили и оставили после себя пустые слепки, которые позже заполнились песчаным осадком и превратились в камень. Окаменелости были обнаружены во время благоустройства парка в 1887 году. Признавая значимость находки, члены Геологического общества Глазго предложили оставить деревья на месте и для их защиты возвести над ними здание. С 1890 года общественность и ученые приезжают сюда, чтобы перенестись обратно в древние леса. К концу каменноугольного периода сосны, кипарисы, гинкго и саговники – растения, известные как голосеменные, – начнут вытеснять ликопсиды с их позиции доминирующего вида по мере похолодания и высыхания климата. Но в начале этого периода всем заправлял двоюродный брат плауна.

В болотистом лесу, на пути вашего движения по экваториальному притоку, внутренний подъем от избытка кислорода вскоре проходит, когда вы открываете для себя еще одно проявление мира, богатого O_2. Заросший папоротником подлесок вздрагивает и раскачивается в такт движению десятков ног, и все они принадлежат одному существу. Здесь обитают чудища.

Мы, позвоночные, не первыми воспользовались преимуществами суши. Грибы, а затем и растения сделали первый шаг примерно 470 миллионов лет назад, в ордовике [23]. Примерно 50 миллионов лет спустя за ними последовали членистоногие. Они процветали порядка 70 миллионов лет, прежде чем позвоночные животные приступили к колонизации земли.

Членистоногих иногда в просторечии называют насекомыми, но на самом деле они включают в себя всех сегментированных существ с твердым экзоскелетом и суставчатыми придатками. Наряду с насекомыми сюда входят ракообразные (такие как крабы), арахниды (пауки) и мириаподы (многоножки). Их многоногие экзоскелеты сделали их идеальными земными первопроходцами: твердые внешние оболочки защищали их от гравитации вне воды и удерживали жизненно важную влагу в организме. Мир палеозоя был раем для членистоногих, и они быстро эволюционировали во множество различных форм.

Пауки и многоножки первыми отправились в путешествие на сушу. Одна многоножка из пород Абердиншира возрастом 423 миллиона лет, Pneumodesmus, представляет самое раннее ископаемое свидетельство дыхания через похожие на поры отверстия в экзоскелете, называемые дыхальцами. Эти дыхальца вели внутрь, к крови и органам, обеспечивая газообмен: поступление кислорода и выход углекислого газа. Эта эффективная система, которая независимо развилась как у многоножек, так и у насекомых в результате конвергентной эволюции, сохраняется и по сей день.

Но наличие в теле множества дыхательных отверстий создает проблему: они не только выпускают газы, но и пропускают влагу. Это одна из причин, почему насекомые и многоножки в большинстве своем довольно маленькие. Чтобы вырасти больше, им нужно больше кислорода, а это значит, что дыхальца у них должны быть крупнее и многочисленнее. Но это привело бы к последующему высыханию и смерти. Не случайно одно из самых крупных на сегодняшний день насекомых, южноамериканский жук-усач дровосек-титан, который в длину с ладонь взрослого человека, обитает во влажных тропических лесах. Исследования показывают, что по мере того, как насекомые становятся больше, их дыхальца и трубки, их соединяющие (называемые трахеями), должны занимать все больше места внутри тела. Это условие установило естественный предел длины тела примерно в 15 сантиметров. И поставило дровосека-титана на первое место среди физически возможных членистоногих, живущих на суше.

Но естественное ограничение будет отличаться, если атмосфера богата кислородом. В таких условиях газы, проходящие через тело насекомого, куда эффективнее способствуют росту. Нервно раздвинув листья папоротника, чтобы посмотреть, что же движется в каменноугольном подлеске, вы обнаруживаете источник ста шагов. Вам дорогу переступает гигантская многоножка размером с велосипед.

В гавани Лагган, на острове Арран в Шотландии, сохранились следы пребывания этих гигантов. Параллельный ряд углублений в скале указывает на путь передвижения артроплевры. Эта огромная многоножка – самое крупное наземное беспозвоночное всех времен. Ее многочисленные следы выглядят как отверстия по линии отрыва на листе бумаги, за исключением того, что каждое из них находится на расстоянии вытянутой руки друг от друга. По ту сторону Атлантики, в Новой Шотландии, Канада, были обнаружены похожие следы, расположенные на расстоянии полуметра друг от друга. Это, безусловно, вызовет дрожь у любого, кроме самого восторженного мириаподолога.

Отшатнувшись от неожиданности, вы поднимаете глаза и видите то, что поначалу кажется ястребом-перепелятником, несущимся к вам через просвет в кронах лепидодендронов. Фух, хотелось бы сказать, ничего страшного, но нет. Когда существо с трескотом пролетает мимо, вы видите, что это стрекоза длиной с вашу руку. Насекомые были не только первыми на суше, но и первыми в воздухе. Эти дальние родственники стрекоз были самыми крупными летающими насекомыми всех времен. А еще они были хищниками, питающимися другими насекомыми… хотя они могли бы сделать исключение для сочного человека-пришельца из будущего.

Гигантские насекомые, в 10 раз превосходящие размерами современных, были распространены в каменноугольном периоде. Хотя окаменелости членистоногих еще предстоит найти в самых ранних породах этого периода, в более поздних отложениях они многочисленны и разнообразны, стало быть, они процветали задолго до этого. Самые ранние родственники поденок и тараканов, а также пауков, наряду с несколькими группами насекомых, которые позже вымерли, ползали по всей Земле каменноугольного периода. Утопия для энтомолога.

Пока вы сидите съежившись на водянистых опушках кишащих насекомыми болотных лесов, наконец появляется причина нашего с вами визита сюда. В заросших сорняками прудах и водных путях что-то пробивается на поверхность. Оно не больше вашего предплечья и имеет удлиненное тело. Два больших глаза расположены по обе стороны вытянутого лица. Конечности, которые едва отрывают тело от влажной земли, чтобы продраться сквозь спутанные сорняки, выступают из корпуса. Существо покачивается, приближаясь, как папа на дискотеке. Конечности заканчиваются тем, что изменит все направление жизни на Земле: первые пальцы.

В каменноугольных болотных лесах первые тетраподы вышли из воды вслед за беспозвоночными. Они были самыми первыми животными на пути к млекопитающим – и амфибиям, и рептилиям, и птицам; на самом деле эти животные – общие предки всех существ с позвоночником и четырьмя конечностями [24]. Их история все еще туманна, но мириады окаменелостей, которые охватывают период от раннего девона до позднего каменноугольного периода, приоткрывают завесу тайны – более чем достаточно, чтобы из мельком увиденного составить общую картину их появления.

Явные предки тетраподов (что буквально означает «четвероногие») жили исключительно в воде. Они принадлежали к группе костистых рыб, известных как лопастеперые, или саркоптеригии. Целаканты, двоякодышащие рыбы и тетраподы (к которым, конечно, относимся и мы) вместе составляют саркоптеригиев – так что можно с уверенностью заявить, что, пускай внешне по нам и не скажешь, мы на самом деле просто высокоразвитые рыбы (любимая реплика палеонтологов всего мира) [25].

Группа, включающая общего предка всех четвероногих, называется тетраподоморфы. Многие из их самых ранних представителей известны по окаменелостям из девонских пород, которые когда-то располагались на экваторе, но теперь являются частью Гренландии и Канадского Арктического архипелага. Эти породы немного старше каменноугольного периода, примерно на 360 миллионов лет. Окаменелости были найдены палеонтологами Дженни Клак и Нилом Шубином – людьми, которых явно не пугают холод, изоляция и белые медведи. Эти северные отложения обнаруживают множество возможных предков четвероногих. Мы не знаем, кто из них был нашим прямым родоначальником – на этот вопрос мы вряд ли сможем дать однозначный ответ, – но наши предки, вероятно, походили на таких животных, как акантостега. Саламандраподобная, длиной с руку и с плоской головой. Глаза были расположены на макушке головы и смотрели в небо в постоянном раздражении. Из тела торчали четыре конечности, пальцы были широкими, образуя лопасти, а хвост развевался, как руль.

Тетраподоморфы встречаются не только в Арктике, есть парочка и в Шотландии. Эльгинерпетон, найденный недалеко от города Элгин в округе Мори (место, к которому мы еще вернемся), был похож на акантостегу и других ранних предков и двоюродных братьев четвероногих. У них общее узнаваемое строение тела, послужившее отправной точкой для всех позвоночных, которые сегодня ходят по Земле.

Удивительно, но у акантостеги было по восемь пальцев на каждой конечности, в то время как у других тетраподоморфов их было семь. Только позже пять станет волшебным числом. Вероятно, виной тому практические соображения при переносе веса, поскольку слишком большое количество пальцев снизило бы гибкость запястья или лодыжки, затрудняя передвижение по суше. Акантостегу собственный вес не беспокоил, потому что она, вероятно, была полностью водной. Как и у современной австралийской двоякодышащей рыбы, у нее были не только жабры, но и легкие. Вероятно, таков был способ выживания в мелководной, бедной кислородом воде.

Конечности и пальцы развились не для того, чтобы лопастеперые рыбы вышли на сушу: у эволюции нет такой цели. Конечности позволяли этим животным перемещаться в воде, используя их как весла, чтобы раздвигать густую подводную листву. Проанализировав угол наклона ног к туловищу и строение их плеч и бедер, палеонтологи пришли к мнению, что первым тетраподоморфам было бы трудно поддерживать собственный вес без подъемной силы, обеспечиваемой водой. Но при наличии легких, способных дышать воздухом, и четвероногого тела понадобилось совсем немного времени, прежде чем эти твари потянули свои пальчики к земле.

В конце девона и начале каменноугольного периода в летописи окаменелостей наблюдается пробел, и у него есть название: пробел Ромера, в честь Альфреда Шервуда Ромера, палеонтолога из Соединенных Штатов, увлеченного эволюцией позвоночных. Ромер был особенно одержим «переходом от рыб к четвероногим» – невероятным эволюционным путешествием группы лопастеперых рыб, ставшей прародительницей всех четвероногих животных. Его потрясающие книги, опубликованные между 1930 и 1970 годами, предоставляют строение всех живых позвоночных и настолько скрупулезны и хорошо иллюстрированы, что остаются крайне важными работами и по сей день.

Ромер заметил, что в летописи окаменелостей тетраподоморфов был период, от которого не осталось никаких ископаемых останков, способных поведать нам об истории жизни, – пробел в наших знаниях. В дальнейшем это отсутствие окаменелостей назовут в честь Ромера. В конце девонского периода, с 375 по 360 миллионов лет назад, два массовых вымирания уничтожили жизнь на Земле. В последующие 15 миллионов лет (начало каменноугольного периода) летопись окаменелостей странно затихает. Было высказано предположение, что необычно низкая концентрация кислорода в атмосфере могла снизить темпы окаменения, но, возможно, вокруг просто было меньше животных, которые могли сохраниться. Это пробел Ромера. После которого четвероногие уже стали сухопутными животными, способными выдерживать собственный вес вне воды, не моргнув глазом [26].

Долгое время мы не знали, как произошел этот переход от воды к суше, но этот пробел уже начал заполняться. Многие последние находки сделаны на границах Шотландии, где ученые, работающие в рамках проекта TW: eed (Мир четвероногих: ранняя эволюция и диверсификация), выкопали новых наземных позвоночных. Работа проводилась палеонтологом-первопроходцем Дженни Клек и ее коллегами, и среди их открытий значится Aytonerpeton microps, «ползучая тварь из Эйтона с маленьким лицом» (Эйтон – шотландский приход, в котором она была найдена).

У Aytonerpeton – или Крошки, как ее окрестила команда, – с острыми зубами и подбородком, полным ямочек, череп длиной всего пять сантиметров. Другими словами, она [27] была маленькой по сравнению с некоторыми другими четвероногими того периода. Ее ряды острых маленьких зубов, вероятно, хватали беспозвоночных, которые в избытке ее окружали. А у членистоногих появилось, должно быть, новое заманчивое блюдо в меню – не всем тетраполам, отважившимся выйти на сушу, повезло на ней задержаться.

Конечно, легко перейти к рассуждениям, предполагающим, что у эволюции была какая-то цель, когда первые позвоночные животные вышли на сушу. Но у эволюции, опять же, нет конечной цели. Ее путь непреднамерен, маршрут лишен системности. Когда неожиданные мутации или модели поведения оказываются полезными, происходят изменения. Такая равнодушная случайность пугает некоторых людей – о чем свидетельствуют антиэволюционные аргументы, приводимые некоторыми религиозными приверженцами. Но эволюция потому так великолепна, что ее случайности всегда оказываются счастливыми.

Наши четвероногие предки не развили свои адаптации для жизни на суше, но особенности, которые у них уже были, оказались полезными и помогли им выбраться наружу. Ученые называют это явление эксаптацией, и оно прекрасно описывает то, как работает эволюция. Черта, которая развивается для одной цели, перестраивается для служения другой. Не такими уж неизбежными были как Крошка, пробирающаяся через шотландский подлесок каменноугольного периода, так и успех странной группы животных, которая выставляет все свои мягкие кусочки наружу (безумная идея, только спросите членистоногих).

И вот эта вылазка через болотистые леса привела нас к нашим истокам – возможно, к одному из многих истоков или разветвлений на стволе древа жизни позвоночных. Существо, встреченное во влажном подлеске, – вестлотиана, названная так в честь региона, в котором была обнаружена окаменелость, Уэст-Лотиана на границе Шотландии. Мы могли бы проследить нашу эволюционную историю дальше, нырнув в солоноватые эстуарии в поисках общего предка лопастеперых саркоптеригиев и их лучеперых сестер (актиноптеригии, к которым относятся остальные костистые рыбы на планете). Или еще дальше, в пучины эдиакарского безумия, где первые многоклеточные организмы походили на сплюснутые капли. Но все же стоит начать наш рассказ о млекопитающих с вестлотианы: она не только была среди первых животных на суше, но и особенности ее скелета говорят нам о том, что она связана с группой, к которой принадлежим мы, – амниотами.

В каменноугольный период на эти знойные ликопсидовые болотные леса обрушилась катастрофа. Событие, получившее название «Кризис карбоновых лесов», повалило деревья на водно-болотных угодьях. Неясно, что стало причиной кризиса, но данные свидетельствуют об изменениях климата, вызванных извержением вулканов на территории нынешней Северо-Западной Европы. Там все еще были леса, но после катастрофы они стали другими: разрозненными и заполненными голосеменными растениями. Их шишки и семена теперь знакомы нам как хвойные деревья, необычный и находящийся под угрозой исчезновения гингко и похожие на пальмы саговники, столь любимые в ботанических коллекциях викторианской эпохи. Под их ветвями наконец проявились неоднозначные тетраподоморфы, теперь уже в качестве полноценных четвероногих наземных животных. Сомнений больше не оставалось: вот прародители двух великих линий позвоночных на суше, амниот и анамний.

По мере изменения климата одна группа животных сохранила многие эволюционные черты первых тетраподоморфов. Они по-прежнему полагались на воду для размножения и как на безопасное место для поддержания влажности своих яиц и обеспечения их кислородом. Эта группа называется анамниями, и их потребность во влаге означала, что более сухой мир позднего каменноугольного периода оказался непростым для выживания. Но они справились: эта группа сохранилась до наших дней в виде лягушек, саламандр и настоящих червягов [28].

Однако для остальных четвероногих новые адаптации означали полную независимость от воды, оканчательно разорвав связи с глубинами. Адаптация, которой долгое время отдавалось предпочтение, также дала им название: амниоты. Название происходит от заполненной жидкостью мембраны, амниона, которая окружает развивающиеся эмбрионы. Амнион развился из желеобразных внешних слоев яйца, которые вы можете видеть вокруг лягушачьего потомства в пруду. У земноводных это «желе» пропускает отходы жизнедеятельности и газы между икрой и водой, но амнион выполняет те же функции вне воды. Вместе с двумя другими мембранами, хорионом и аллантоисом, амниоты образуют подушку из мембран, заключающую развивающийся эмбрион в его собственном переносном водоеме – амниотической жидкости. Все это помещается внутри яичной скорлупы (и гораздо позже, у некоторых животных, внутри тела матери). Этой особенности нет у амфибий и рыб. Благодаря этому новшеству амниоты могли растить своих детенышей вдали от прибрежной родины.

Но на этом изменения не заканчиваются, в организме амниот появилось кое-что важное для перехода. Когда позвоночные покинули воду, они воспользовались тем фактом, что в воздухе содержится в 30 раз больше доступного кислорода, чем в воде. Рыбам приходится пропускать огромное количество воды через жабры, чтобы дышать, но считается, что на суше первые четвероногие использовали нечто, называемое буккальным дыханием. Это своего рода кузнечные мехи, только поднимаются и опускаются при этом полости рта. И это объясняет, почему у многих первых четвероногих широкие плоские головы, которые выглядят так, будто на них наступили, – такая форма обеспечивает большую ротовую полость. По сути, первые четвероногие дышали ртом.

Амниоты, однако, высунули свои шеи наружу в буквальном смысле этого слова. Изучая различия в подвижности ребер у этих животных, палеонтологи Кристин Дженис и Джулия Келлер в 2001 году заметили, что у первых амниот ребра стали более подвижными. У многих из них были более узкие головы и более длинные шеи. Ученые поняли, что все эти изменения взаимосвязаны и отражают перемены в дыхании – от буккального дыхания к реберному с использованием грудных мышц. Это оказало глубокое влияние на историю жизни на Земле. Амниоты не просто стали более эффективно дышать, им больше не нужны были крепкие ребра для поддержания осанки. Они могли теперь стоять более прямо и вытягивать шеи – то, что мешало бы при буккальном дыхании набирать достаточное количество воздуха. Более того, поскольку рот больше не использовался для респирации, амниоты могли отныне свободно использовать часть своих мышц черепа и челюсти для новых видов питания. Впервые они смогли питаться растительностью, что требовало умелого прикусывания передней частью челюсти.

Глубоко вдохнув, уже грудью, амниоты отошли от кромки воды, отложили яйца и отправились покорять мир.

Из окаменелостей ясно, что амниоты были одними из сложного множества животных, живущих бок о бок, и все они экспериментировали с жизнью на суше. Постепенно эта линия накапливала изменения в скелете, которые помогали выживать вне воды: более крепкие позвонки, более крупные конечности, перестройка голеностопного сустава для поддержания веса тела и оптимизации движений ног при ходьбе. В большинстве случаев все, что нам нужно для понимания эволюции, – это кости. Палеонтологи внимательно изучают изменения в скелете, наблюдая, какие из них отличают разные группы. Такие особые признаки называются синапоморфиями.

Чтобы разглядеть синапоморфии амниот, нужен зоркий глаз. В черепе они проявляются в расположении костей: кость, называемая лобной, расширилась и образовала часть глазницы. Внутри, на нёбе ротовой полости, был выступ, покрытый зубами, тянущийся к задней стенке глотки. В плече кости стали более сложными (включая развитие двух коракоидов, которые у млекопитающих теперь являются частью лопаток), что, вероятно, связано с изменением использования конечностей из-за жизни на суше. Там, где плечевые кости усложнились, лодыжка и запястье упростились, а многочисленные кости срослись, образовав таранную кость (часть лодыжки).

Другие особенности рисуют интригующую картину. Например, у амниот не было специального уха, позволяющего слышать из воды, поэтому они жили в мире пьянящих вибраций. У некоторых ранних представителей структура черепа кажется гибкой и лишенной мышечных прикреплений, которые мы ассоциируем с точным прикусом, – из чего следует, что они могли только проглатывать пищу. Некоторые, возможно, продолжали питаться в воде. Какие-то аспекты их биологии, например ороговение их кожи или то, как развивалась амниотическая яйцеклетка, по-прежнему от нас скрыты. Это особенности мягких тканей, и, в отличие от костей, они редко оставляют какой-либо след в породе. Мы можем сделать вывод об их присутствии благодаря общему происхождению, окончательно доказать их наличие или отсутствие не представляется возможным.

Теперь мы подходим к последней развилке в рассказе о четвероногих – после этого мы круто повернем на шоссе млекопитающих. Около 300 миллионов лет назад, когда ликопсиды вымирали, а семена первых голосеменных растений заявляли свои права на лес, наша родословная уже распрощалась с нашими двоюродными братьями, рептилиями. Распространено заблуждение, что млекопитающие произошли от рептилий. Теперь мы знаем, что это даже отдаленно не соответствует действительности. Но у млекопитающих и рептилий действительно есть общий предок – первые четвероногие амниоты. Те не были ни млекопитающими, ни рептилиями – ни одна из этих групп еще не эволюционировала. В каменноугольном периоде наш последний общий предок с черепахами, крокодилами, динозаврами, птицами и ящерицами сделал ручкой и отправился на эволюционный закат.

Четвероногие амниоты разделились на две могучие линии: синапсиды и завропсиды [29]. Тогда эти группы выглядели одинаково, вам было бы трудно отличить их друг от друга с первого взгляда. Однако традиционно мы распознаем их в окаменелостях по одной особенности: количеству отверстий в головах.

Синапсиды включают в себя нас и всех наших братьев и сестер-млекопитающих, а также невероятное множество вымерших существ, с которыми мы познакомимся в следующих главах. Завропсиды (рептилии), с другой стороны, считаются более успешными из великих родов четвероногих – если не принимать во внимание так называемый успех рода человеческого. За столь же скромное время завропсиды породили невероятное разнообразие форм, от черепах до птерозавров, ящериц и туатара [30], от ихтиозавров до крокодилов и, конечно же, динозавров, которым уделяется, пожалуй, чересчур много внимания. Птицы, живые потомки динозавров, в два раза более разнообразны, чем млекопитающие, чем не перестают нас поражать. Но есть и без того множество книг, описывающих эволюционный путь рептилий, особенно в мезозое [31]. Потому не буду утомлять вас этим еще и здесь. Давайте сосредоточимся на их сестринской группе, поскольку они главные действующие лица этой конкретной эволюционной истории. На синапсидах.

На роль самого раннего синапсида, первого в родословной четвероногих животных, включающей млекопитающих и их родственников, претендуют несколько сильных кандидатов. Все они были найдены в каменноугольных породах Новой Шотландии. Может статься, наши самые древние синапсидные предки были канадцами [32].

Среди самых древних ископаемых, предположительно относящихся к синапсидам, значится азафестера. Название следующего больше похоже на профилактическое лекарство, чем на имя животного: протоклепсидропс. Также есть археотирисы (возможно, какая-то болезнь горла?) и эхинерпетон (без сомнения, это что-то неприличное на шотландском сленге). Названия явно намекают на трудности, которые представляют их разрозненные и фрагментарные окаменелости для ученых.

Азафестера лишь недавно пополнила ряды млекопитающих. Название означает «неопределенный», что вполне уместно, поскольку ее ископаемые останки были настолько нечеткими, что первоначально их смешали с костями нескольких неродственных животных. В мае 2020 года было опубликовано исследование^2, проведенное группой ученых из Канады и Германии, которые повторно изучили образец. Они поняли, что кости маленького широкого черепа располагаются так же, как и у самых ранних синапсид. Если это так, то азафестера – одно из древнейших млекопитающих (в стволе генеалогического древа).

Из тех же пород происходят протоклепсидропсы, что означает «первые клепсидропсы». Несколько более молодая окаменелость клепсидропсов тоже родом из Канады каменноугольного периода, чьи позвонки были похожи на песочные часы, или греческую клепсидру [33]. Хотя из скелета клепсидропса ясно, что он принадлежит к синапсидам, мнения по поводу протоклепсидропса все же разделились. Его окаменелости включают всего несколько позвонков и костей предплечья, но по форме они тем не менее напоминают других синапсидов. Так что это животное с названием сиропа от кашля действительно может оказаться одним из самых первых в нашей родословной.

Археотирис в переводе с греческого означает «древнее окно», и этот выбор не лишен поэтичности. Это ископаемое не только дает представление о древнем прошлом амниот, но и очерчивает определяющую особенность нашего семейства синапсидов. У нас, как и у наших общих родственников, начиная с каменноугольного периода, на каждой стороне черепа есть по одному отверстию, называемому височным. В анатомии fenestra (что в переводе с латыни означает «окно») относится к любому отверстию в кости, но это конкретное отверстие особенно. Оно расположено сразу за глазом, и у синапсид их только по одному с каждой стороны. Само название группы Synapsida означает «одна дуга», потому что височное отверстие создает единственную дугу в костях черепа.

Наше височное отверстие обрамлено височной, чешуйчатой и заглазничной костями черепа [34]. Вы можете почувствовать свое височное отверстие, поместив пальцы во впадинку за глазом, над скулой. Теперь сжимайте и разжимайте челюсть, и вы ощутите, как мышцы проходят через височное отверстие. Это отверстие обеспечивает места прикрепления мышц, которые открывают и закрывают рот, так что, возможно, различное расположение отверстий у ранних четвероногих связано с разным прикусом и диетой.

Недавние исследования показали, что общая картина того, сколько отверстий было в родословных рептилий, чрезвычайно сложна, поскольку отверстия приобретались и затем терялись. Большинство рептилий – диапсиды с двумя отверстиями, но черепахи – анапсиды, у них отверстий вообще нет. Ранние группы, возможно, приобретали и теряли одну или несколько дыр на протяжении своей истории. Однако у синапсидов единственное отверстие почти однозначно [35]. Основное разделение между синапсидами и завропсидами четко выражено, и наше единственное отверстие в черепе с каждой стороны остается определяющим признаком. «Окно» археотириса – это окно и в наше прошлое, явный показатель того, что этот синапсид находится у основания нашего древа.

Эхинерпетон в свою очередь довольно глупо означает «колючая ящерица». Научные названия, однажды данные, нельзя изменить, даже если впоследствии будет доказано, что их значение неверно или вводит в заблуждение. Что усложняет работу современных палеонтологов, делающих все возможное, чтобы четко разграничить синапсиды от их собратьев-рептилий. Хотя эхинерпетон относится к прародителям млекопитающих, к сожалению, его навечно запомнят как ящерицу.

Как и научные названия, разговорные бывают невыносимо упрямыми. Что касается синапсидов, то когда-то этих предков млекопитающих называли «звероподобными рептилиями». Меня аж передергивает, когда я это пишу. Некоторые прекрасные работы о происхождении млекопитающих тоже используют этот термин, разжигая искру в новых поколениях студентов и общественности. В разговорной речи синапсидов часто так называют. Это пережиток вымершей терминологии, но к ней постоянно возвращаются как к затертой старой фотографии, только закрепляя неправильное название. По правде говоря, термин «звероподобные рептилии» нам нужен примерно так же, как собаке пятая нога. Которая недвусмысленно торчит прямо из…

Вы можете подумать, что я перегибаю, но нет. Сам термин «звероподобные рептилии» отражает фундаментальную неправильность в отношении того, откуда произошли мы и все наши млекопитающие братья и сестры. Как если бы кто-то оскорбил вашу мать, только в таксономическом эквиваленте. Правда о происхождении млекопитающих гораздо более удивительна, и знать ее необходимо, чтобы лучше понимать себя и животных, с которыми мы делим наш зеленый шарик.

В стремлении понять, как работает эволюция, мы, сами млекопитающие, склонны искать свои истоки в летописи окаменелостей, чтобы проследить нашу родословную вплоть до ее генезиса. Мы – существа, которые воспринимают время как линейный процесс с началом, серединой и концом, и мы соответствующим образом структурируем наши истории о мире. Наш язык превосходно излагает эти истории, радуя нас, но он также изобилует двусмысленностями, которые далеки от идеала с точки зрения научной точности. Вот почему научный язык кажется непрозрачным для тех, кто обычно им не пользуется. Необходима очень конкретная терминология, чтобы гарантировать, что исследователи говорят об одном и том же, и предотвратить недопонимание. Возможно, это кажется педантизмом. Однако внимание к формулировкам обусловлено нашим стремлением к ясности.

Когда речь заходит об эволюции, действительно трудно подбирать правильные слова, а не самые удачные для повествования. Мы говорим о животных, которые «превращаются» в других животных в процессе эволюции, – вероятно, я сама не раз так напишу в этой книге. Это ненаучно, как в «Просто сказках» [36]. Виной тому то, что мы рассматриваем эволюцию задом наперед, сравнивая все с тем, что живет сегодня. У этого подхода есть свои преимущества – палеонтология основана на сравнительной анатомии, и в последующих главах мы увидим, как подобные сравнения в биомеханике и экологии могут рассказать нам о том, как жили вымершие животные. Но это также приводит к тому, что мы видим неизбежность в том, что на самом деле является просто случайностью. А значит, мы упускаем важные различия, подобные тому, которое мы должны провести сейчас между внешним видом рептилий и их общими предками с млекопитающими.

Если реконструировать азафестеру, протоклепсидропса, археотириса или эхинерпетона, они будут скорее похожи на ящериц. Все они были маленькими, не больше вашего предплечья. Их ноги торчали в стороны, а длинные заостренные хвосты раскачивались, когда они ковыляли с характерным «рептильным» покачиванием. Рептилии по-прежнему двигаются больше как рыбы, качая телом из стороны в сторону. На этих первых синапсидах не было бы ни меха, ни перьев, только жесткая текстурированная кожа, удерживающая всю их драгоценную влагу. Их длинные безгубые рты были заполнены рядами простых заостренных зубов, которыми они расправлялись с насекомыми или рыбой.

Набор тонких скелетных особенностей определяет самых ранних синапсидов. Помимо основной синапоморфии, заключающейся в наличии одного большого отверстия в черепе по обе стороны, кость, которая образует заднюю часть глазной области, стала шире и наклонилась, а септомаксилла в носу увеличилась. Однако внешне они были похожи на рептилий. Вероятно, они и вели себя как рептилии, как и первые завропсиды, жившие с ними бок о бок. Но фактически ни те ни другие рептилиями не были.

Несмотря на внешний вид, первые амниоты – синапсиды и завропсиды – не были «похожи на рептилий». Напротив, стоит сказать, что современные рептилии «похожи на первых амниот». Большинство современных групп рептилий (особенно ящериц) сохранили множество характеристик, напоминающих их предков; они не так уж сильно изменились, они просто немного ретро [37]. Тем временем млекопитающие изменились радикально и очевидно (как и птицы). Эти изменения очевидны даже стороннему наблюдателю. Никто никогда не принимал корову за хамелеона, а орла за игуану. Но можно легко перепутать предка коровы в каменноугольном периоде с предком орла, потому что все они выглядели довольно похоже. И вот здесь решающее значение имеет детальное понимание анатомии. Анатомия – единственный способ определить между ними разницу и собрать воедино то, как они образовались в отдельные группы.

Следствием этого сходства стало то, что первые палеонтологи и анатомы посчитали, что млекопитающие произошли от рептилий, и так родился термин «звероподобные рептилии». Благодаря большему количеству окаменелостей и все более детальному анализу мы теперь знаем, что это не так. «Рептильность» синапсидов была всего лишь следствием строения тела первых амниот, которое сохранилось у рептилий.

Раскол между млекопитающими и рептилиями, синапсидами и завропсидами огромен. Они разошлись в каменноугольном периоде, когда четвероногие только привыкали к суше. Большинство их окаменелостей было найдено в скалах, которые когда-то лежали вблизи экватора, в жарких влажных лесах древнего мира, что говорит о том, что они еще не могли жить в более сухих или холодных условиях. Как и родитель, только палеонтолог мог бы отличить этих близнецов-первопроходцев друг от друга, но их различия фундаментальны для тех, кто знает, куда смотреть.

Именно карбоновые леса каменноугольного периода способствовали нашей ранней эволюции, а совсем недавно привели и к промышленной. Они сохранялись в течение миллионов лет, а затем их разрушение и окаменение привели к образованию глубоких угольных жил, которые тянутся по всему миру. Эксплуатация этих ресурсов тесно связана с основанием западных империй и колониализма. Сжигание ископаемого топлива вызвало быстрое антропогенное изменение климата, которое в настоящее время уносит жизни миллионов людей, особенно в развивающихся странах, и которое продолжится в ближайшие столетия.

В некотором смысле каменноугольный период не только знаменует наше земное начало, но и может стать причиной нашего бесповоротного конца.

Глава четвертая

Первая эра млекопитающих

Все эти группы сейчас очень различаются, и мы, естественно, возвращаемся к древним временам, чтобы спросить, как каждая из них ступила на свой путь. Но тут мы сталкиваемся с историей настолько странной, что в нас пробуждается страстное желание открыть великую книгу природы, еще глубже вникнуть в ее тайны, попытаться найти объяснение…

Арабелла Бакли. Победители в гонке жизни

Меньше всего на уроках истории меня интересовали королевские особы и битвы. Почти все наши занятия вели белые мужчины средних лет, которые рассказывали нам о других белых мужчинах средних лет и войнах, в которых они участвовали. Эти войны обычно развязывались по прихоти более богатых белых мужчин, которые вместе со своими богатыми белыми женами создавали империи, вторгались друг в друга и снова рушились… только для того, чтобы их сменили новые империи, короли и люди, которых снова посылали на войну. Военная история и королевства действительно плывут в одной лодке, но акцент на славе победы – это довольно поверхностный взгляд на историю. И к тому же очень женоненавистнический и обычно рассказываемый с евроцентрической точки зрения. Что делали обычные люди? Что происходило в Австралии? Или Аргентине? Прошлое – это не просто список королей и карты их изменчивых границ.

До недавних пор историю писали обычно мужчины и о мужчинах (я обобщаю, но в основном это правда)1, 2. То же самое было верно и в отношении эволюционной истории. Язык завоевания пронизывает то, как мы говорим об эволюции: животные доминируют, они короли джунглей, они правят морями/сушей/небом, а все остальные группы сидят в их тени, как вассалы. Ужасно утомительно всегда говорить о взлете и падении жизни как о череде деспотических империй.

Однако верно то, что у групп животных были взлеты и падения, когда они были самыми разнообразными и многочисленными на Земле. Мы называем девонский период «эрой рыб», потому что их было ну очень много как в море, так и в летописи окаменелостей, и они занимались чертовски интересными вещами, в то время как большинство других животных только-только появлялись где-то на задворках. Например, были «бронированные» рыбы, еще одно военизированное описание. Как и в случае с человеческой историей, наше изображение эволюции предвзято и отражает культуру тех, кто ее рассказывает (и я не исключение). Когда дело доходит до нашего восприятия «доминирующей» жизни, оно искажается тем, на чем мы фокусируемся (или что мы умалчиваем), а в некоторых случаях такой подход просто неверен.

Например, сейчас мы живем в «эру млекопитающих». Возможно, вы уже догадались, что я очень люблю млекопитающих. Однако чтобы сказать, что они – доминирующая форма жизни за последние 66 миллионов лет, надо иметь туннельное зрение. Сегодня в мире насчитывается более 5500 видов млекопитающих, по сравнению с ошеломляющими 18 000 видов птиц и более чем 35 000 видов рыб [38]. И это всего лишь позвоночные. Среди насекомых одних только жуков насчитывается более полутора миллионов видов. Причина, по которой наше время получило такое прозвище, заключается в том, что млекопитающие являются самыми крупными позвоночными на Земле, а мы почему-то сосредоточены на размерах – в свете мужского уклона в истории и науке, делайте с этими выводами что хотите. Они также исключительно разнообразны с точки зрения формы тела и того, как они выживают в бесчисленных средах обитания. И, честно говоря, мы просто питаем к ним слабость, к нашим мохнатым братьям и сестрам.

Но истинная «эра млекопитающих» на самом деле наступила очень давно. Возможно, вы пропустили ее, пока листали учебник по эволюции. В научно-популярном разделе книжных магазинов почти нет работ на эту тему (до сих пор). Мы склонны пропускать эту эру мимо ушей, подобно тому, как мои учителя истории переходили от каменного века прямиком к Первой мировой войне, игнорируя великие изобретения китайской цивилизации или умопомрачительное исследование островов Тихого океана меланезийцами. Мы переходим от рыб к динозаврам, небрежно перескакивая 250-миллионный промежуток в истории. Самое бо́льшее, это мимолетный намек на ошибочную «звероподобную рептилию», которая иногда случайно попадается в одном ряду с динозаврами, после чего мы окунаемся в суть эры рептилий.

Где эти недостающие миллионы лет? Чем занимались животные в промежутке между выползанием на сушу и превращением в настоящих годзилл? Позвольте мне раздвинуть листву и показать первое большое распространение позвоночных животных. Эти существа оптимизировали вегетарианство и устроили тест-драйв хищничества. Невероятное разнообразие размеров и форм синапсидов, а также адаптации, чтобы жить на суше на полную катушку, определяют этот позабытый период геологического времени как истинную первую «эру млекопитающих».

Мы неуклюже тряслись по грунтовой дороге. Машину немилосердно трясло на ухабах по направлению к морю. Мы припарковались в конце трассы, а за нами еще две машины и внедорожник. В них были представители Шотландского фонда природного наследия, а также сотрудники и волонтеры музея Элгина [39]. Снаружи нас встретил типичный шотландский зимний день: солнце притворялось, что светит, а воздух был острым, как иглы, холод Северного моря забирался нам в рукава и пробирал до костей.

Я присоединилась к группе вместе с Николасом Фрейзером, хранителем отдела естественных наук Национального музея Шотландии в Эдинбурге и одним из моих научных руководителей. Фрейзер специализируется на палеонтологии триаса, периода, когда после самого разрушительного массового вымирания всех времен жизнь перезапустилась, как вышедший из строя компьютер (подробнее об этом позже). В карьерах вокруг Элгина в округе Мори, на северо-востоке Шотландии, добывались одни из первых в мире образцов пермских и триасовых животных, что принесло этому месту охраняемый статус. Фрейзера, специалиста по триасовому периоду и хранителя крупнейшего музея Шотландии, попросили приехать в Элгин, чтобы оценить необходимость дальнейшей охраны карьеров Мори.

Мы отправились по тропинке в сторону моря. По обе стороны устрашающие стены утесника скрывали вид и отпугивали случайно заблудших странников. В конце концов мы добрались до побережья, скалы под нами обрывались выступами песчаника, которые опускались в бурлящее море. Ветер был таким сильным, что перехватывало дыхание. В носу защекотало от запаха воды и водорослей. Мы почти могли различить противоположный берег залива Мори-Ферт на расстоянии более 30 миль, скрытый тяжелыми облаками. Вода была темной и неспокойной, изредка вспарываемая лодками полных надежд мореплавателей.

Когда я уже начала гадать, ради чего мы зашли так далеко и в такой мороз, мы завернули за угол, и земля разверзлась. Под нами был карьер диаметром более 100 метров. Задняя стена представляла собой неровный утес, испещренный тонкими полосками скважин, которые рабочие пробурили сверху, чтобы взорвать поверхность. Слева примостились три ржавые хижины, их края были настолько изъедены солью и временем, что, казалось, от легкого прикосновения они сложатся как карточный домик. В самом сердце карьера возвышались валуны диаметром в несколько метров. За ними лежали кучи щебня с расчищенными между ними песчаными дорожками и широкими мерцающими лужами.

Это был Клашах, действующий карьер по добыче песчаника и источник строительного материала для объектов по всей Шотландии. А также одно из крупнейших в Шотландии мест с окаменелыми следами и ископаемыми пермского периода.

С земли Клашаха содрали кожу, обнажив бледно-желтые внутренности. Песчаник возрастом 260 миллионов лет был довольно мягким – одна из причин, по которой карьер годами не использовался. Но в 1990-х, когда Музей Шотландии и Королевский музей объединили свои коллекции в здании Национального музея Шотландии в Эдинбурге, для облицовки нового здания выбрали песчаник Клашаха. Споры о необычном архитектурном проекте стали поводом для заголовков газет по всей Шотландии, но журналисты едва упомянули о том, что возобновление работ в Клашахе окончилось не просто разногласиями из-за строительных материалов. Взрывные работы и добыча полезных ископаемых в этом прибрежном карьере выявили новые следы давно вымерших животных, усеивающие окаменевшие дюны.

Сейчас ведется только мелкомасштабная добыча полезных ископаемых, в основном для производства гравия [40]. Компания с правом аренды хотела расширить свою деятельность за счет новых участков, и мы приехали помочь им в принятии решения. В частности, выяснить, нужна ли карьеру Клашаху официальная охрана или же ископаемые следы давным-давно исчерпаны.

Карьер был пуст, когда наша группа из семи человек вошла внутрь. Наши ноги утопали в толстом слое заболоченного песка – стока от медленно разрушающегося камня. Мы добрались до больших валунов в центре «амфитеатра». Сотрудники музея Элгина объяснили, что рабочие часто откладывали валуны в сторону, потому что на них были следы. Мы лазали вокруг них в поисках чего-то нового. Мои пальцы перебирали песчинки и маленькие комочки, не больше мошки.

Дальше лежали каменные плиты размером с двуспальную кровать. Когда мы приблизились, солнце склонилось над мерцающими персиковыми поверхностями. Внезапно отпечатки пермских лап приобрели резкий рельеф. Чем-то напоминало поздний вечер на пляже во время отлива, когда собаки и бродячие береговые птицы оставляют свои следы на влажном песке. Сначала отпечатки казались не более чем чередующимися углублениями, но потом мы начали различать когти: то впивающиеся, то разъезжающиеся в стороны. Некоторые отпечатки были размером с ладонь, другие – с отпечаток большого пальца. Среди следов встречались и отпечатки пальцев ног. Даже самые загадочные знаки начали обретать смысл, когда я следовала ритму неспешной ходьбы.

Призраки пермских зверей бродили вокруг нас.

Пермский период так назвали неспроста, а в честь края России. Возле школы в городе Перми на довольно невзрачной глыбе серого камня установлен памятный знак:

Родерику Импи Мэрчисону (R.I. Murchison), шотландскому геологу, исследователю Пермского края, назвавшему последний период палеозойской эры ПЕРМСКИМ (perm)3.

Памятник геологическим подвигам Мэрчисона также украшает берег реки Чусовой, притока могучей Волги, протекающей по Пермскому краю и берущей начало в Уральских горах. На этом мемориале изображен зуб акулы геликоприон из пермского периода, который растет причудливой спиралью в ее нижней челюсти – по сравнению с такой циркулярной пилой акула в «Челюстях» все равно что ребенок с консервным ножом. Мэрчисон – один из самых известных геологов Шотландии (а на нашем счету их немало), он оставил свой отпечаток на этих далеких горах и их жителях благодаря тому, что в 1840-х годах вместе со своими приятелями занимался геологией в России. Стоит поблагодарить его за то, что он украсил этот период времени таким названием.

Земля пермского периода, длившегося 298–252 миллиона лет назад, сохранила несколько каменноугольный облик. Континенты все еще сжимались тесной кучкой, но падение уровня моря, начавшееся в предыдущую эпоху, продолжалось, обнажая огромные площади суши, которые ранее были внутренними морями. Мир полнился крайностями – наполовину вода, наполовину суша – и создавал экстремальные условия обитания. Ближе к полюсам простирались прохладные леса умеренного пояса, оставшиеся от густого зеленого мира раннего каменноугольного периода. Но они высохли и были заполнены хвойными деревьями и семенными папоротниками. Сами полюса в конечном счете освободились ото льда благодаря беспрепятственной циркуляции океана и постоянному потеплению и высыханию суши. Вдоль побережья океана Палеотетис сезонные муссоны обрушивались на ландшафт, создавая пышную и влажную среду обитания.

Отрезанные от моря огромные пространства внутреннего суперконтинента на экваторе и в средних широтах достигали обжигающих температур более 40° по Цельсию, выжигая недра Гондваны и Лавразии. Шотландия была в самом сердце Северной Пангеи. Будучи частью засушливой, продуваемой всеми ветрами пустыни, такой как Намиб или Сахара сегодня, этот регион был суровым для выживания. Тем не менее окаменелости этих древних дюн свидетельствуют о том, что жизнь не только адаптировалась, но и процветала.

Сложные экосистемы пермского периода часто упускаются из виду, когда люди рассказывают великую историю эволюции. Попросите кого угодно, не палеонтолога разумеется, рассказать вам о перми, и он нарисует пробел в 50 миллионов лет. Но то был не просто другой период времени, это была другая Земля. Животные, населявшие ее, упорно двигались по лестнице эволюции. Среди этих могучих животных были одни из первых травоядных четвероногих. Они выросли до гигантских размеров, прямо-таки пантагрюэлевских, и обзавелись рогами в качестве защиты задолго до трицератопсов. Первые быстро бегающие охотники рыскали по окрестностям, оскалив свои саблезубые пасти. Та добыча, которая не смогла вырасти, съежилась и зарылась глубоко в землю в поисках безопасности.

Может показаться трудным представить себе планету, полную динозавров, но вот пермский период рисует по-настоящему инопланетный мир. И все же он предвосхитил наш собственный. Этот ландшафт, без единого динозавра, был игровой площадкой для наших древнейших и могущественнейших предков-млекопитающих.

Ничто не кажется настолько далеким от жаркой пермской пустыни, как шотландский карьер в ноябре. Я шарила по обломкам песчаника в шерстяных слоях одежды в поисках окаменелостей. Изучение следов входит в более широкую область изучения окаменелостей, называемую ихнологией. В сферу интересов этой области входят отпечатки, норы и помет – не сами ископаемые животные, а их следы в окружающем мире. В Шотландии ихнология началась после обнаружения следов животных с позвоночником и четырьмя конечностями. Они принадлежали нашим синапсидным предкам и их современникам, которые жили в испепеляющем сердце Пангеи.

В Дамфрисе, на холмах Юго-Западной Шотландии, есть породы более древние, чем в Элгине, но относящиеся к тому же периоду времени. В начале девятнадцатого века рабочие каменоломен на участке под названием Корнкокл-Мьюир заметили множество отметин на пластах красноватого песчаника, которые они вырубали для строительного материала. Любопытные местные жители собрали несколько таких следов, а некоторые даже вставили их в стены летнего домика в качестве диковинки^4.

К 1828 году странные отметины привлекли внимание викторианских натуралистов, включая Уильяма Бакленда. Прошло всего четыре года с тех пор, как он описал и назвал первого динозавра, мегалозавра, и упомянул его менее заметного, но не менее важного компаньона, мезозойское млекопитающее амфитерия (Amphitherium). Бакленд узнал о следах на шотландских границах после того, как получил слепки от преподобного Генри Дункана из прихода Рутвелл, шотландского священника и геолога. «Профессор [был] … полностью убежден в том, что по этой скале, когда та была в мягком состоянии, прошлись четвероногие…»5

Бакленд попросил преподобного Дункана прислать ему больше образцов «любой ценой». Итак, Дункан и его друг Джеймс Грирсон посетили каменоломню в Корнкокле. Грирсон описал увиденное следующим образом:

Большое количество отпечатков в непрерывной последовательности – их равноудаленность друг от друга, направление пальцев наружу, скольжение стопы по поверхности, более глубокий отпечаток носка, а не пятки… острые и четко очерченные следы трех когтей на ноге животного – эти обстоятельства немедленно привлекают внимание наблюдателя, заставляя его признать, что сему есть только одно объяснение.

Объяснение состояло в том, что четвероногие обитатели ходили по этим песчаным дюнам «до потопа».

В том же году, когда Грирсон представил свое описание, Дункан выступил с речью^6. В отличие от краткого обзора Грирсона, Дункан красноречиво и полно описал эти необычные окаменелые следы, «варьирующиеся по размеру от заячьей лапы до копыта жеребенка». Он уделил гораздо больше внимания деталям, отметив не только размер и расстояния между отпечатками, но и их глубину и форму. Дункан использовал форму, или морфологию, отпечатков, чтобы представить поведение и пропорции тех, кто их оставил, – ранее такое никто не предпринимал. Смещенный песок указывал на то, что животные двигались вверх или вниз по крутым склонам, «осторожно опуская одну лапу вниз в поисках надежной опоры, а затем вытягивая другую таким же образом, в то время как задние лапы [двигались] попеременно…» Дункан также предположил, что более глубокие отпечатки передних лап указывают на то, что животные были более массивными в области головы и плеч.

Вид животных, оставивших эти пермские отпечатки, еще не был изучен. Общественность все еще отходила от описания первых динозавров. Саму мысль, что что-то млекопитающее – даже в самом широком смысле – населяло древнюю Землю задолго до появления человека, высказывали лишь недавно, основываясь на находке челюсти в Стоунсфилде.

Геологи знали, что породы Корнкокла принадлежат к Новому красному песчанику, названному так по контрасту с гораздо более древним Старым красным песчаником. Большинство натуралистов считали, что во времена Нового красного песчаника жили только рептилии. Поэтому эти первые следы сопоставили с отпечатками ближайших ныне живущих аналогов рептилий: крокодилов и черепах.

Так случилось, что у Бакленда было несколько черепах. Увидев отпечатки и выслушав предположения о том, кто их оставил, он решил провести несколько экспериментов. Естественно, такой эксцентрик, как Бакленд, не обошелся без выпечки.

«Во-первых, я заставил крокодила пройтись по мягкому тесту, – писал он в письме Дункану, – и снял отпечатки его ступней… [Во-вторых,] по тесту, влажному песку и мягкой глине прошлись черепахи трех разных видов…»7 Жена Бакленда поставляла тесто, а Бакленд – черепах. Откуда взялись крокодилы, непонятно, но поскольку Бакленд питал склонность к употреблению их в пищу, он, вероятно, мог достать и живых представителей. Результаты: отпечатки соответствовали следам черепах. Ученый заключил: «Хотя я не могу отождествить следы ни с одним из ныне живущих видов… поступь современной черепахи вполне соответствует… поэтому я полагаю, что ваши дикие черепахи эпохи красного песчаника двигались с большей активностью и скоростью… чем мои тупые вялые пленники».

Анатом Ричард Оуэн присвоил оригинальным образцам отпечатков ног Дункана родовое название Testudo (из отряда Testudina, в который входят черепахи и террапины), но позже следы были переименованы в Chelichnus, что означает «черепашьи следы» [41].

Конечно, сходство между следами из Корнкокла и отпечатками, оставленными подопечными Бакленда на тесте, было чистой случайностью. Черепахи и им подобные появились только в триасе [42]. В последующие десятилетия были названы другие отпечатки из Корнкокла и других пермских стоянок, включая формацию песчаника Хоупмен у Элгина. Ученые считали, что за отпечатками стоят многие различные рептилии и амфибии, но только в конце девятнадцатого и начале двадцатого века появились первые предположения, что ответственна за передвижение по влажным пескам глубокой древности совсем другая группа животных. И они куда ближе к нам, чем к рептилиям, и оставили свои неизгладимые следы не только на скалах, но и на страницах нашей эволюционной истории.

Чтобы выяснить, кто же так наследил, нужно сначала отправиться в Техас. При мыслях об этом штате у большинства всплывают в воображении образы ковбоев, крупного рогатого скота, консерватизма и великого гостеприимства. Но Техас красный не только в политическом смысле [43] – скалы под техасскими ботинками окрашены в красновато-коричневый цвет богатых железом осадочных пород и заполнены ископаемым топливом и ископаемыми синапсидами.

Осадочные породы образуются из мелких частиц, таких как песок, ил, которые осаждаются слоями и со временем окаменевают. «Красные пласты» горных пород, которые составляют большую часть Техаса, а также соседних Нью-Мексико и Оклахомы, представляют одни из самых глубоких залежей пермских пород в мире: их глубина превышает 1000 метров. Отложившиеся в теплой дельте, изобилующей рыбами и амфибиями, более древние породы свидетельствуют о влажном ландшафте, лежащем к югу от экватора. Эти породы – часть совокупности слоев (известных как формации), покрывающих около 86 000 квадратных миль и 225 миллионов лет геологического времени, которые охватывают период с ордовика до поздней перми. Это одно из немногих мест на Земле, где сохранились окаменелости первых из синапсидов.

В предыдущей главе мы познакомились с первыми представителями синапсидов. Почти неотличимые от своих собратьев по линии рептилий, они ознаменовали бесперспективное начало истории. Однако с наступлением пермского периода синапсиды оставили позади свое скромное начало.

Возникли четыре основные группы:

1) маленькоголовые казеиды;

2) длинноносые офиакодонтиды;

3) эдафозавриды-вегетарианцы;

4) плотоядные сфенакодонты.

Вместе этих животных часто называют пеликозаврами – еще одно неудачное название, поскольку оно означает «гребешковый ящер» [44]. Но они определенно не были рептилиями. Термин «пеликозавры» устарел, но все еще широко используется для обозначения этой группы и отличия ее от других групп синапсидов, появившихся позже в пермском периоде. Сейчас это название может показаться вам незнакомым, но, держу пари, вы точно знаете по крайней мере одного пеликозавра.

Многие авторы освещали историю двух печально известных американских ученых-палеонтологов, Эдварда Д. Коупа и Отниела Ч. Марша, и их всепоглощающую страсть к динозаврам. Но в ходе своих «костяных войн» они нашли не просто гигантских рептилий. Коуп был одним из первых белых палеонтологов, исследовавших красные пласты Техаса, и в 1878 году он описал множество ископаемых животных, в них сохранившихся^8. Первые «открытия», сделанные европейцами, принадлежали Якобу Боллу, швейцарско-американскому натуралисту, который отправил образцы Копу, но индейцы нашли эти кости задолго до него – например, команчи уже не раз их встречали на территории современной Оклахомы^9. Коп назвал множество новых видов ранних рептилий, родственников амфибий и даже двоякодышащих рыб. Но среди его непреходящего наследия – открытие персонажа, который один из немногих ранних синапсидов достиг славы и получил общественное признание.

Этот зверь – диметродон.

Причина, которой диметродон обязан своей известностью, в отличие от прочих пеликозавров, остается в некотором роде загадкой. Вероятно, это как-то связано с его культовой внешностью. Стоит сказать, что это «тот, что с парусом на спине», как в девяти случаях из десяти люди понимают, о ком идет речь.

У диметродона вытянутое и длинное тело, внешне «напоминающее рептилию». Его большая голова полна острых зубов, а на спине – высокий парус, покрытый кожей. Многие впервые знакомятся с ним по мультфильмам: в «Фантазии» вы можете увидеть его, развалившегося у водоема под музыку Стравинского. Как и в эпизодической роли в «Земле до начала времен», где диметродон каким-то образом перенесся более чем на 200 миллионов лет в будущее, чтобы пообщаться с птерозаврами и прогуляться рядом с группой потерянных детенышей динозавров [45]. Конечно, динозавров не было, когда диметродон с товарищами обустраивали свой быт на пермской земле.

Подобно плавнику, у диметродона на спине был причудливый ряд высоких костяных мачт, каждая из которых выступала из позвонков. Эти выступы называются нервными шипами, также известными как остистые отростки, и они есть у всех нас. Протяните руку и пощупайте собственный позвоночник: чувствуете бугорки? Это нервные отростки на каждом из ваших позвонков. У людей они довольно маленькие, но если взглянуть на них у других групп животных, можно заметить, что они различаются по размеру и часто различаются в разных отделах позвоночника. У травоядных животных, таких как коровы и лошади, они наиболее заметны в области плеч. У бизонов они особенно впечатляющие, образуя характерный горб позади шеи. У этих животных отростки предназначены для прикрепления мышц шеи. Если весь день опускать и поднимать голову, чтобы поесть, в итоге вы обзаведетесь мускулистыми шеей и плечами, и эти мышцы должны куда-то крепиться – остистые отростки служат как раз этому делу.

Однако назначение этих отростков у диметродона было предметом жарких споров более столетия. Их форма и расположение – короткие в плечах и бедрах, длинные в середине позвоночника – означают, что они почти наверняка не предназначены для прикрепления мышц, используемых при кормлении, или каких-либо специальных движений, отличных от обычной активности [46]. Отростки посередине могли достигать двух метров в высоту у животного, которое само вырастает более чем на четыре метра в длину, – это намного больше, чем средний трехместный диван. Зачем такому гиганту что-то столь бросающееся в глаза?

Размышляя о назначении этих удлиненных шипов еще в 1886 году, Коп писал: «Трудно представить себе их пользу. Если только животное не вело водный образ жизни и не плавало на спине, этот гребень или плавник, должно быть, мешал активным движениям»10. Он отметил те же странные выступы у других синапсидов. У некоторых, таких как эдафозавр, были не только вертикальные шипы, но и мелкие отростки, которые выступали из них горизонтально под прямым углом.

Животное, должно быть, имело необычный вид. Возможно, тогда его спинной гребень напоминал ветви кустарника и служил для сокрытия в зарослях или в лесу; или, что более вероятно, реи соединялись мембраной с нервным хребтом или мачтой, таким образом служа животному парусом, с помощью которого оно бороздило воды пермских озер^11.

Коп воспринял идею мачт буквально, полагая, что такой гребень больше подходит амфибиям, чем наземным существам, и сравнивая животных с кораблями в море. Использование костей позвоночника в качестве мачты с парусом, улавливающим ветер, потребовало бы, чтобы пеликозавры бороздили водные просторы боком. Разумнее предположить, что куда проще научиться плавать, как любое другое животное на планете. Теперь мы знаем, что диметродон определенно жил на суше. И «парус» не имел ничего общего ни с плаванием, ни с ловлей ветра.

Наиболее распространенное объяснение, которое вы услышите, – отростки нужны для терморегуляции. Эта идея возникла в 1940-х годах, и такие тяжеловесы, как Альфред Ромер, поддержали ее как достойную. Теория состояла в том, что диметродон и другие синапсиды были эктотермными, или холоднокровными, как нынешние рептилии. Чтобы согреться, они вставали боком к солнцу и впитывали его тепло. Острые зубы большинства синапсидов с «парусом» означали, что они были хищниками, а тепло позволяло им двигаться быстрее, чем их медлительная добыча. Если синапсидам становилось слишком жарко, они могли отойти в тень, а кровь перекачивалась в парус, быстрее охлаждая зверей.

Использование «парусов» для регулирования температуры, казалось, имело интуитивный смысл. Они даже увеличивались по мере того, как увеличивалось в размерах само животное – такую взаимосвязь с размером тела стоит ожидать, если цель паруса действительно теплообмен. Исследователи тщательно изучили позвоночники диметродона и эдафозавра и даже реконструировали путь кровеносных сосудов (сосудистую систему). В 1986 году исследователь по имени Стивен Хаак пошел еще дальше: вооружившись математикой солнечного излучения, ориентации паруса, конвективного теплообмена и метаболического тепловыделения, он точно рассчитал эффективность паруса диметродона в терморегуляции. Он пришел к выводу, что парус повышал температуру тела в течение дня на 3–6° по Цельсию: «Температура тела неуклонно повышается в интервал, начинающийся примерно через час после восхода солнца и заканчивающегося за час или два до полудня». Как раз к обеду.

Это изменение температуры оказалось куда меньшим, чем рассчитывали другие сторонники гипотезы терморегуляции. «Эффективность паруса не так впечатляет, как можно было бы надеяться», – признал Хаак в своих выводах^12. Он также выяснил, что от паруса было очень мало пользы в выделении тепла, поэтому он вряд ли помогал диметродону остыть. Эдафозавр, с другой стороны, казалось, еще меньше использовал парус для повышения температуры. Согласно более позднему исследованию^13, те странные горизонтальные выступы эдафозавра, которые так озадачили Коупа, способствовали охлаждению, а не обогреву. Поперечные отростки создавали завихрения в проходящих воздушных потоках, обеспечивая большую площадь поверхности для прохождения воздуха и потери тепла.

Эта и подобные ей теории основывались на множестве предположений о физиологии этих животных. Примечательно, что они были эктотермными, или холоднокровными. То есть у них не было другого способа согреться, кроме как использовать окружающую среду. Современным эктотермам, например ящерицам, необходимо греться, чтобы повысить температуру тела, но из тысяч видов загорающих холоднокровных сегодня ни у одного нет какой-либо колючей структуры на спине, принимающей участие в терморегуляции. Более того, «паруса» также встречались у мелких пеликозавров, несмотря на то что физика теплообмена меняется с размером. Разновидность диметродона Dimetrodon teutonis, например, достигала высоты линейки (примерно 30 сантиметров), и при таких размерах «парус» практически никак не влиял на нагрев или охлаждение тела. Исследовав поперечное сечение шипов в микроскопических деталях, исследователь Адам Хаттенлокер и его коллеги не обнаружили свидетельств того, что какие-либо крупные кровеносные сосуды проходили через «паруса» или вокруг них. Отверстия, которые ранее рассматривались как свидетельство усиленного кровотока, скорее всего, были результатом быстрого роста, а не васкуляризации^14. Для объяснения этих необычных структур требовалась другая теория.

В начале 1900-х годов было высказано предположение, что пеликозавры, возможно, отрастили длинные нервные отростки в качестве опорных структур для больших жировых горбов. Горбатые синапсиды, возможно, запасали топливо в виде жировых отложений, скопившихся вокруг их шипов. Эдафозавр, казалось, особенно подтверждал эту гипотезу, поскольку его дополнительные горизонтальные отростки могли обеспечить структуру для толстых соединительных тканей, которые удерживали жировой бугорок и сохраняли его жестким. Вплоть до 1970-х годов некоторые исследователи выступали за такую интерпретацию. В отличие от диметродона, «парус» эдафозавра не становился больше по мере увеличения размеров тела животного, что играло в пользу теории.

Однако начали накапливаться доказательства против горбатой гипотезы. Ученые исследовали некоторые другие группы животных с большими нервными отростками. Даже диметродон и эдафозавр, какими бы похожими они ни были, были лишь отдаленными родственниками, происходящими от двух разных групп пеликозавров. Диметродон принадлежал к плотоядным сфенакодонтам, в то время как эдафозавр дал свое название травоядным эдафозавридам. Структура позвоночника развилась в результате конвергентной эволюции, она не была унаследована от общего предка. Обычно мы говорим о конвергентной эволюции, когда разные животные пытаются решить одни и те же проблемы выживания, поэтому логично предположить, что отростки на спине этих животных служили одной и той же причине.

Кроме того, «паруса» встречались и у некоторых динозавров, таких как спинозавр и уранозавр. И у них это жировые отложения? В 1998 году исследователь по имени Джек Боумен Бейли утверждал, что да. В своей статье на эту тему он указал на форму спинных отростков динозавров и сравнил их с ныне живущими зверями, утверждая, что строение динозавров походило на строение современных бизонов^15. Кроме того, в поддержку своей идеи он указал на окостеневшие сухожилия в окаменелостях уранозавра. Эти сухожилия проходили между задними отростками и превратились в кость, делая конструкцию еще более жесткой.

Теория о горбатых динозаврах интересна, но она не помогла разгадать тайну пеликозавров. Сравнивая их, Бейли обнаружил, что отростки динозавров не особенно походили по форме на таковые у пермских животных: у динозавров были очень прочные, похожие на весла шипы, в то время как у пеликозавров шипы сужались, как вязальные спицы. Отростки пеликозавров также были намного длиннее по отношению к размерам их тела, составляя около 65 % роста животного, в отличие от менее чем 35 % у динозавров и 45 % у бизонов.

Несостыковки в интерпретации Бейли и других исследователей на этом не кончаются. В настоящее время бизоны представлены в двух видах, американский бизон Bison bison и европейский зубр Bison bonasus, и хотя у обоих на холке красивый горб, в основном это результат наличия массивных мышц, а не накопления жировых отложений. Животные, у которых действительно есть жировые горбы для хранения топлива – у верблюдов, как известно, есть один или два на спине, – обычно не имеют в своем скелете характерных структур, поддерживающих горб. Как нет такой структуры и у жирнохвостой сумчатой мыши, которая накапливает жир в своем хвосте. Высокие нервные отростки, как я уже упоминала, обычно поддерживают мышцы, а не целлюлит.

Забудем о том, что динозавры делали со своими странными костями позвоночника. Однако крайне маловероятно, что у диметродона или эдафозавра был горб на спине. Были и более радикальные идеи: например, что кости не имели соединяющей их кожи, а вместо этого представляли собой буквальный ряд шипов, выступающих защитным частоколом. У окаменелости Dimetrodon giganhomogenes из северного Техаса присутствовали признаки того, что отростки были сломаны и вновь срослись^16. Исследователь Элизабет Рега и ее коллеги обнаружили, что микроструктура этих костей указывает на то, что отростки более устойчивы к переломам, чем кости конечностей, подтверждая теорию об их применении в целях защиты. Но от кого? Находясь довольно высоко в пищевой цепочке, неясно, кого бы диметродон отпугивал, за исключением разве что своих собратьев-сфенакодонтов. Шипы были очень тонкими и заостренными, они вряд ли могли обеспечить реальную защиту. Животные, которые сегодня используют шипы и колючки для защиты, обычно небольшого телосложения, например ежи и дикобразы, и они склонны выставлять их в виде непривлекательной подушечки для булавок, а не выстраивать их рядом кольев.

Коуп выдвинул другую гипотезу: камуфляж. Возможно, шипы эдафозавра делали его похожим на куст? Или отростки диметродона скрывали его в камышах у реки? Опять же, наши современные животные опровергают эту идею. Большинство хищников, устраивающих засады, прячутся за счет окраски. Животные с эксцентричным наростом, обеспечивающим камуфляж, почти всегда небольшого размера и обычно прячутся от хищников, а не охотятся сами. Полностью отмести эту идею нельзя, однако мысль о том, что эти рекламные щиты на спине пеликозавра действительно помогали им слиться с окружением, кажется маловероятной.

Остается только одно объяснение: пеликозавры были очень сексуальными животными.

Половой отбор – одна из движущих сил естественного отбора и приводит к некоторым донельзя нелепым результатам. Теории полового отбора раньше строились исключительно с мужской точки зрения, с акцентом на то, что Чарльз Дарвин описал как «борьбу между самцами за обладание самками»17. Своими эпатажным окрасом, броским оперением, невероятными придатками, массивным телом и откровенно глупыми танцами самцы животного царства привлекали внимание не только самок. Как показало недавнее исследование, им посвящаются целые музейные коллекции.

Исследование, проведенное Натали Купер и ее коллегами^18, показало, что в коллекциях музеев естествознания, особенно коллекциях птиц, 60 % экземпляров представлены самцами. Эта пропорция сохраняется даже в тех случаях, когда самцы менее репрезентативны для общей изменчивости в группе. Авторы предположили, что основная причина такого предубеждения – «преднамеренный отбор крупных, «впечатляющих» особей мужского пола, особенно в тех видах, где самцы крупнее или ярче окрашены, чем самки, или у них есть украшения или вооружение, например рога». Такой перекос в коллекциях оказывает влияние на наше видение разнообразия животных как среди обывателей, так и среди ученых. А также влияет на исследования, создавая предвзятость при отборе проб и потенциально способствуя тому, что из виду упустят важные аспекты биологии животных.

Конечно, у этой истории есть две стороны. Во многих сценариях на самом деле вся власть принадлежит самке данного вида, поскольку именно она делает выбор. Это ставит ее в центр полового отбора, особенно когда речь заходит о фантастически экстравагантных украшениях, как, например, у райских птиц.

Наиболее убедительное объяснение наличия «паруса» у пеликозавра заключается в том, что он служил для привлечения партнера. Подобно павлиньему хвосту, размеры отростков могли произвести впечатление на дам, служа признаком физической формы. Возможно, «парус» был ярко окрашен, ослепляя всех подряд. Половой отбор мог бы даже объяснить сломанные шипы. При взгляде сбоку пеликозавр казался намного крупнее и более устрашающим для соперников. Физическое столкновение на самом деле довольно редкое явление в животном мире, и большинство существ делают все возможное, чтобы избежать драки из-за страха быть ранеными. Посмотрите классические сцены из документальных фильмов о дикой природе, где самцы, например горные козлы, кружат друг вокруг друга, оценивая. Это происходит в каждом классе и в каждой группе позвоночных – и даже среди беспозвоночных. Будь то горилла или жук-олень, самцы привстают и надуваются, надеясь напугать своего конкурента. И если уж оба самца хороши… что ж, это объясняет, откуда у техасского диметродона переломы.

Конечно, даже эта теория не идеальна. Ее критики утверждают, что нет четкой разницы между самцами и самками пеликозавров и размером их нервных отростков. У большинства животных подобные украшения, обусловленные половым отбором, встречаются по большей части у самцов, а иногда и вовсе отсутствуют у самок – отсюда предвзятость в музейных коллекциях, на которую обратили внимание Купер и ее коллеги. Это различие между самцами и самками называется половым диморфизмом, и оно может быть вызвано рядом различных причин. У многих насекомых, рыб и рептилий самки крупнее, особенно если им приходится защищать гнезда или переживать нехватку пищи. Нам, млекопитающим, как правило, более знаком противоположный паттерн – наличие более крупных самцов, которое часто (хотя и не всегда) обусловлено половым отбором.

Теоретически мы должны сравнить размер «паруса» с массой тела, чтобы отделить самцов от самок. Но окаменелостей попросту не хватает, чтобы с уверенностью заявить, были ли пеликозавры диморфными или нет. Хотя в целом верно, что у самцов подобные структуры и украшения крупнее, это не всегда так. Самке диметродона, возможно, тоже было необходимо отпугивать соперников, отстаивая свою пищу, территорию и самцов, что свело к минимуму физические различия.

Какова бы ни была причина появления этих «парусов», высокие отростки на спинах пеликозавров помогли им выиграть по крайней мере одну битву: борьбу за прочное место в человеческом сознании.

Со времени открытия пеликозавров западные ученые поняли, что те больше похожи на млекопитающих, чем на рептилий. «Посему рептилии и бесхвостые гады пермского периода, – сказал Коуп в 1880 году, – более напоминают млекопитающих, чем прочие существующие формы жизни»19. Он и многие другие обнаружили сходство в конечностях и черепах этих животных, что сразу же намекнуло на их родство, хотя это ничуть не помешало им и дальше называть их «звероподобными рептилиями».

Одна из первых крупных ветвей пеликозавров называлась казеозаврами. Она включала в себя два семейства – казеидов и их ближайших родственников эотиридидов. Окаменелые останки эотиридидов встречаются невероятно редко. В настоящее время насчитывается всего три рода (хотя вскоре после написания этой главы вышла статья, в которой предварительно назывался четвертый род, азафестера, с которым мы познакомились в предыдущей главе), один из которых известен только по одному черепу. Но что за череп: всего шесть сантиметров в длину, однако широкий и усеянный свирепым набором зубов. Самое поразительное, что у этого маленького животного было сразу по два острых «клыка» с каждой стороны челюсти – считайте, два укуса по цене одного.

Зубы и тела казеид рассказывают историю, совершенно отличную от эотиридид. Названные в честь своего маленькоголового представителя казеи, казеиды обладали небольшими головками, формой напоминающими луковицу и усеянными тупыми зубами. У них не было «парусов», зато были коренастые длинные тела с такими же длинными хвостами. А еще большие носы – в буквальном смысле и с точки зрения размера ноздрей – и широкие короткие черепа. И до смешного крошечные ножки.

Сказать, что у казеи была маленькая голова, все равно что сказать, что в Антарктиде немного прохладно. Голова размером около 20 сантиметров крепилась к бочкообразному туловищу и хвосту, которые достигали 1,5 метра в длину. Котилоринх, из сестринского казеям рода, вырастал примерно до 4 метров, сохраняя схожие пропорции черепа [47]. Во рту казеи ряды мелких нёбных зубов на нёбе и хорошо развитый язык говорят нам о том, что это было травоядное животное, которое выдергивало и раздавливало растения нёбом, прежде чем отправить их в дальнейший путь. Так казея и ей подобные прокладывали себе путь через недавно расцветшие ряды голосеменных растений.

Казеиды были одними из первых травоядных животных. Другим был диадект, впечатляюще коренастое животное, принадлежавшее к собственной ветви четвероногих, возможно амниот. Самые первые травоядные животные в летописи окаменелостей относятся к позднему каменноугольному периоду – среди них пеликозавр гордодон (родственник эдафозавра) и животное под названием десматодон. Последний принадлежит к спорной группе животных, которые, как недавно утверждалось, синапсиды, но могут быть ближе к рептилиям. В любом случае именно в пермском периоде травоядность по-настоящему расцвела. Такое заявление может показаться несущественным, но сам факт полностью растительной диеты стал знаковым для четвероногих. Насекомые и микроорганизмы уже превратили вегетарианство в образ жизни, но для позвоночных оно было сопряжено с определенными трудностями. Например, одна такая трудность в том, что растения сделаны из прочного материала. Их клетки в основном состоят из целлюлозы, которую можно расщепить только определенными ферментами, которых нет у позвоночных животных. А значит, какой бы цветущей ни была листва позднего каменноугольного периода и ранней перми, животные не получали от ее поедания достаточно питательных веществ, чтобы оправдать затраченное время. Для первых четвероногих это было все равно что бродить среди забитых полок супермаркета с пустым кошельком.

Итак, как же казеиды справились со своими трудностями? Что ж, путь к решению их проблемы лежал через желудок.

Чтобы решить проблему неперевариваемых растительных клеток, травоядные используют силу микробов. Когда мы думаем о растительноядных, наши мысли обращаются к сельскохозяйственным животным, таким как коровы и овцы, или к диким животным, например антилопам гну или ламам. Все эти млекопитающие принадлежат к копытным, многочисленной и чрезвычайно успешной группе животных, у которой употребление овощей стало своего рода фишкой.

Копытные обычно делятся на две группы в зависимости от количества пальцев на ногах: непарнопалые, или непарнокопытные, и парнопалые, или парнокопытные. Лошади, тапиры и носороги входят в первую группу, а остальные – во вторую, что отражает глубокую пропасть между этими отрядами. Однако их отличает не столько количество пальцев на ногах, сколько палец, на который приходится вес тела. У непарнокопытных вес приходится в основном на третий, средний, палец. Однако у парнокопытных ось симметрии проходит между третьим и четвертым пальцами, в результате чего появилось их характерное раздвоенное копыто. Вы могли бы подумать, что ступни не особенно фундаментальны при отличии животных. Но есть еще одно более важное физиологическое различие между непарнокопытными и парнокопытными, и оно заключается в их желудках.

Непарнокопытные переваривают пищу в задней кишке, тогда как парнокопытные – в передней. Наряду со слонами, грызунами, кроликами и коалами, непарнокопытные решили проблему переваривания растительной пищи, сбраживая ее в нижних отделах кишечника и слепой кишке – последняя представляет собой особый мешочек, прикрепленный к толстому кишечнику, в котором содержится множество дружественных растительноядных бактерий. У нас тоже есть слепая кишка, но у тех, кто переваривает пищу задней кишкой, она намного больше и играет более активную роль в пищеварении. Такой метод переваривания позволяет быстро перерабатывать пищу, обходиться непитательной едой и достигать невероятных размеров – некоторые крупнейшие магатравоядные за последние 66 миллионов лет полагались на заднюю кишку. Но за такую скорость приходится платить. Этим животным требуется гораздо больше пищи, потому что они извлекают питательные вещества менее эффективно, чем их сородичи, переваривающие в передней кишке. Некоторые вынуждены преодолевать огромные расстояния в поисках пропитания. Они часто едят свой собственный помет, чтобы получить все необходимые им питательные вещества (особенно небольшие животные). Хотя подобное не редкость в животном мире, по человеческим меркам вряд ли можно похвастаться таким хобби.

Животные, переваривающие пищу в передней кишке, подошли к проблеме по-другому. Наряду с парнокопытными, некоторые сумчатые и грызуны, ленивцы и гоацин (разновидность птиц) единодушно пришли к ферментации в передней кишке как способу получения питательных веществ из растений. Что привело к некоторым невероятным изменениям в их биологии.

Такой способ ферментации свойственен жвачным животным, таким как крупный рогатый скот, овцы, козы, олени и жирафы, у которых развиты многокамерные желудки; у нежвачных животных, например сумчатых и ленивцев, желудок увеличен и удлинен, не содержит множества камер. Каждая камера в желудке жвачных животных предназначена для определенной стадии процесса пищеварения, чему способствует множество бактерий. Первые две камеры – рубец и сетка. Они составляют самую большую часть желудка, и именно здесь бактерии работают на износ, расщепляя растительные клетки. Пища из этих камер обычно поступает обратно в рот для повторного измельчения, также известного как «пережевывание жвачки». Если вам вздумается приблизиться к жвачному животному, то вы заметите, что у них часто идет сладковатый овощной запах изо рта – результат многократного пережевывания бродящего содержимого кишечника.

Пища проходит через следующую камеру, книжку, прежде чем наконец попасть в «настоящий» желудок, или сычуг. Там все полезные бактерии, оставшиеся в жвачке, встречают свою безвременную кончину, поскольку желудочный сок все расщепляет, готовя еду к путешествию по кишечнику. Именно из сычуга мы получаем сычужный фермент, выделяемый желудком жвачных животных, который люди используют для приготовления сыра. От такой новости может и вывернуть. Этот четырехступенчатый процесс означает, что в ходе ферментации в передней кишке животные получают гораздо больше питательных веществ и могут потреблять гораздо меньше пищи, но более длительное время переваривания означает, что они не могут перерабатывать пищу оптом. Вот почему лошади могут выжить в тех частях Северной Америки, где корм слишком скуден для крупного рогатого скота. А также накладывает верхний предел на размеры зверей с ферментацией в передней кишке^20.

Какого бы метода вы ни придерживались, будучи травоядным, поедание растений требует участия множества микроорганизмов, и их нужно где-то хранить. Для растительноядных характерно большое тело, заполненное ферментационными камерами, и множество кишок, позволяющих выжимать из пищи все возможные питательные вещества. Те, кому не нужно жевать, могут обходиться пропорционально меньшим ртом, чем мясоеды, – в конце концов, он нужен лишь для размещения растений. Как мы выяснили, изучая остистые отростки, куда полезнее большие мышцы шеи и плеч, а тупые лопатообразные зубы захватывают листья и срезают их со стеблей.

За 280 миллионов лет правила мало изменились. Широкое крупное тело казеид, таких как казея и котилоринх, и эдафозавридов, таких как эдафозавр, вероятно, включало ферментационную камеру, кишащую бактериями, которые спешили извлечь все полезные вещества из растений. Как они приобрели своих бактериальных помощников, неясно, и окаменелости вряд ли дадут ответ. Высказывали предположение, что микроорганизмы, возможно, попадали в организм ранних четвероногих, когда они питались каким-то разлагающимся растительным веществом или растительноядными насекомыми. В конце концов, некоторые бактерии, способные переработать растения, выжили в кишечнике, и с хозяином установились симбиотические отношения, поскольку животные с большим количеством микроорганизмов извлекали больше питательных веществ из растительного сырья, тем самым обеспечивая себе лучшую выживаемость.

Хотя травоядность независимо эволюционировала у множества групп наземных животных, именно у синапсидов мы наблюдаем первые специализированные адаптации к поеданию растений, еще во времена позднего каменноугольного периода и ранней перми. Их родословная будет процветать на первом плане в течение следующих 50 миллионов лет.

Но породы карьера Клашаха намного моложе. Они датируются концом пермского периода, к этому моменту на смену древним пеликозаврам пришла целая новая волна динамичных животных. Именно они провели бета-тестирование современной пищевой цепочки и преподали нам важные уроки о вымирании и восстановлении. То был пик первой эры млекопитающих.

Глава пятая

Теплокровные охотники

…первобытных млекопитающих с их огромными бивнями и острыми когтями, – в древности он поделил всех своих созданий на тех, кто охотится, и на тех, за кем идет охота…

Хью Миллер. Свидетельство камней

Окаменелости подобны эху в пещерах. И подобно эху, они могут обмануть. То, что вы слышите, вслепую шаря в темноте, искажается: негромкие звуки становятся громом, то, что позади вас, оказывается впереди. То, что хранит молчание, остается ненайденным. Звонкие крики из других помещений заглушают скалы.

Палеонтологи часто изучают летопись окаменелостей на ощупь, пытаясь проложить путь. Когда попадается хорошее ископаемое, кажется, будто кто-то включил прожекторы, и мы наносим на карту сталактиты и фотографируем наскальные рисунки. Когда таких ископаемых нет, мы бредем наугад.

При изучении следов свет вспыхивает редко. Стороннему наблюдателю они кажутся довольно простыми для восприятия и понимания. Но поиск ископаемых следов – не то же самое, что изучение современных, потому что мы почти никогда не знаем, какое животное на самом деле их оставило. Если вы найдете след животного, вы можете ознакомиться с фауной этого региона, составив список подозреваемых, который можно сузить. Но у ихнолога (того, кто изучает следы передвижения и жизнедеятельности вымерших существ) часто недостает двух важных кусочков пазла: сколько лет изучаемым породам и что жило в те времена?

Самый очевидный способ узнать, сколько лет породе, – посмотреть, как она соотносится с другими породами. Логично предположить, что скалы наверху моложе скал внизу. Однако геология играет с нами, она приподнимает и переворачивает слои, как блины на сковородке. Бывают случаи, когда скальные породы вообще не осаждаются, или слои удаляются в результате процессов эрозии, вырывая целые страницы из книги времени. Не раз это приводило исследователей в замешательство. Например, в карьерах вокруг Элгина в Шотландии породы пермского периода лежат непосредственно поверх пород девона, полностью исключая каменноугольный период.

Биологическое содержание горных пород дает следующий ключик к пониманию их возраста. Научившись лучше понимать закономерности эволюции, мы определили, где появлялись и исчезали группы животных и растений. Это называется преемственностью фауны. Отмечая, какие группы присутствуют в породе, ученые могут сузить круг мест, где она должна находиться. Для этой цели особенно полезны аммониты и трилобиты, а также пыльца и семена растений. Трилобиты – культовые окаменелости, похожие на мокрицу. Они жили в воде и, как и аммониты, насчитывали много видов, что сильно помогает датировать горные породы.

Как раз таки преемственность фауны и насторожила викторианских ученых, когда они изучали скалы вокруг Элгина. В более глубоком слое они нашли рыб – древних бронированных пришельцев из эры рыб. Однако в скалах наверху были обнаружены кости и следы наземных позвоночных. Очевидно, что верхние слои были намного моложе, чем предполагалось ранее.

За последние 100 лет геологи добавили в свой инструментарий радиометрическое датирование. Благодаря преемственности фауны, радиометрическому датированию и другим методам определения возраста горных пород появилась хроностратиграфическая шкала. В просторечии мы часто называем ее геологической временной шкалой. Она наверняка вам знакома по книгам и телесериалам, с расположенными по порядку названиями различных единиц времени и цветовыми обозначениями их дат. Официальная версия этой шкалы публикуется каждые несколько лет Международной комиссией по стратиграфии, которая объединяет самую свежую и точную информацию о возрасте пород (вы можете скачать ее бесплатно по адресу www.stratigraphy.org).

Пробежав глазами по шкале, вы заметите, что чем больше мы удаляемся назад во времени, тем чаще рядом с датами стоит символ плюс-минус ± и еще одно число. Это у даты плюс-минус такие пределы погрешности.

Даже самая точная датировка горных пород имеет погрешность. Она может варьироваться от сотен и тысяч до миллионов лет. Многие знакомы с радиоуглеродным датированием, которое по естественной скорости распада углерода рассчитывает возраст биологических образцов. Этот метод работает, потому что примерно каждые 5700 лет нестабильный изотоп углерода C^14 уменьшается вдвое. Это называется периодом полураспада.

В течение жизни организмы усваивают C^14 с пищей, и его уровень соответствует окружающему миру. Но когда организм умирает и перестает пополнять запасы C^14, изотоп начинает распадаться до гораздо более стабильной формы углерода – С^12. Чтобы датировать образец, ученые измеряют, сколько в нем C^14 по сравнению с С^12, и сравнивают его с уровнем в атмосфере. Поскольку мы знаем, как быстро распадается нестабильный углерод, можно рассчитать, сколько времени прошло с тех пор, как образец перестал усваивать C^14. Это и есть радиоуглеродное датирование.

Но оно не помощник, когда речь заходит о далеком прошлом, здесь радиоуглеродное датирование становится ненадежным. Виной тому то, что количество C^14 так мало, что не поддается измерению. Чтобы установить более древние даты, ученые обращаются к другим элементам, таким как калий и уран. Подобно тому, как распадается углерод, нестабильная форма калия (40K) превращается в аргон (40Ar) с периодом полураспада около 1,2 миллиарда лет. Уран (U) распадается по-разному, с периодом полураспада 710 миллионов лет или 4,47 миллиарда лет, в зависимости от того, какой путь он выберет. В любом случае он превращается в свинец (Pb).

Временные масштабы поражают воображение, но, рассчитав изменения в этих элементах, можно определить приблизительные даты возраста горных пород. Сложности в расчетах означают, что результаты всегда дают диапазон, а не точную дату. Но незачем бояться этих погрешностей, они лишь признак того, что научные исследования проводятся тщательно, и дают представление о том, насколько точен ответ.

Но не по всем породам получается узнать приблизительное время. Удобнее всего работать с вулканическими породами, потому что мы знаем, что они извергаются и быстро остывают на поверхности Земли, фиксируя всю химическую информацию будто на фотоснимке. Осадочные породы, напротив, больше напоминают коллаж. Мелкие частицы, которые они содержат, могут быть на много миллионов лет старше самой породы; возможно, их смыло со склона горы и перемешало с органическим веществом. Такая путаница во времени противоречит большинству методов химического датирования. Эти сложности компенсирует то, что окаменелости мы находим именно в осадочных породах, а не в вулканических. Палеонтологи устанавливают более точные даты вулканических пород сверху и снизу, чтобы сузить временной интервал возникновения окаменелостей. Затем ученые сравнивают найденные ископаемые с прочими окаменелостями и нашими знаниями об эволюции и смене фауны. Таким образом временные рамки сужаются еще больше, позволяя поместить вымерший вид в рамки определенного геологического периода.

Правда, палеонтологи сужают временные рамки довольно-таки своеобразно. Привычные работать с эпохами и животными, имевшими место миллионы лет назад, они смотрят на понятие недавнего и давнего совсем иначе. Ученым, работающим с окаменелостями пермского периода, даже динозавры кажутся слишком «современными». На каком бы периоде времени вы ни сосредоточились, знайте: для палеонтолога погрешности радиометрического датирования не повод для беспокойства. В палеонтологии редко удается установить точную дату.

В случае с ихнологами, выясняющими, кто же так наследил, погрешности геологического времени приводят к тому, что список подозреваемых сильно удлиняется. Сократить его можно, если тщательно оценить форму отпечатка. В идеале следы должны давать представление о форме ступни, и вот туфелька находит свою Золушку. Конечно, в реальной жизни миллиарды людей носят один и тот же размер обуви.

К тому же следы редко бывают четкими. Нас легко ввести в заблуждение, как и Уильяма Бакленда, пытающегося выяснить, кто ходил по песчаным дюнам Древней Шотландии. Пески смещаются. Грязь размазывается. Ступни скользят и проваливаются, образуя грязные выбоины, или вообще едва касаются твердой земли. По наклонной поверхности меняется сама походка. Добавьте сюда погодные условия после того, как прошло животное: дождь заполняет следы, ветер истерзывает края, лужи размывают отпечатки. А потом в течение миллионов лет отпечатки измельчаются, меняют свое положение и стираются. Расшифровать эти процессы невероятно сложно, и иногда все, что мы знаем, – это то, что давным-давно тут прошло какое-то животное.

Следы, покрывающие стены пермских карьеров в Шотландии, не единственные примеры такого рода. Похожие отпечатки находили в Германии, Северной Америке и Аргентине. Недавние исследования показывают, что они принадлежат животным по меньшей мере из пяти различных групп, включая представителей следующей большой группы синапсидов, которые облюбовали пермский период как дом родной.

Из рядов пеликозавров появилась новая группа. У них развились ключевые черты, которые мы ассоциируем с млекопитающими, включая более теплую кровь, более энергичный образ жизни и, возможно, даже мех. Более того, они первыми обосновали экосистему, знакомую нам и по сей день: большое количество травоядных животных, которыми питается меньшая группа плотоядных.

Эта революционная группа называется терапсидами. Именно эти существа в жарком сердце Шотландии проложили путь, по которому последовали все млекопитающие.

Почти сразу же после того, как они выделились из среды своих предшественников, терапсиды стали чем-то особенным. С момента своего первого появления в летописи окаменелостей в России, Южной Африке и Китае – чаще всего их кости находят именно здесь, – эти животные поражали своим разнообразием и радикально отличались от всего остального на Земле.

Очевидно, что терапсиды произошли от общего предка, образовав отдельную группу, которая имеет общие легко идентифицируемые черты скелета. Их зубы начали меняться, спереди появились клыки и резцы, непохожие на заклыковые зубы позади них. Кости лица начали смещаться, приспосабливаясь к специализированным клыкам. Как мы позже увидим, всё более сложные зубы, выполняющие различные функции по переработке пищи, – одно из наиболее важных эволюционных чудес, практикуемых млекопитающими.

Нижние челюсти ранних синапсидов состояли из множества костей – особенность, унаследованная от первых позвоночных. Но эти кости изменились. Самой крупной из них была нижняя челюсть, и она неуклонно становилась самой крупной из челюстных костей, удерживая все нижние зубы. Остальные кости находились в задней части челюсти. На одной из этих костей, называемой угловой, сначала появилась выемка, а затем костный лист, называемый отраженной пластиной. Ее функция не ясна, но, возможно, она сыграла определенную роль в формировании уха млекопитающих – еще одной сверхспособности, о которой мы поговорим несколько позже. Вся задняя часть черепа стала прочнее, а челюстной сустав – крепче, в то время как височное отверстие, которое долгое время определяло синапсидов, увеличилось. Взятые вместе, эти изменения говорят нам о том, что у терапсидов развились большие мышцы вокруг черепа, улучшив их «кусачие» качества. И заодно приоткрыв дверцу в гастрономический мир.

В общей сложности исследователи выявили целых 48 синапоморфий, особых характеристик скелета, которые определяют терапсидов. Сравнивая эти особенности с предшествовавшими им пеликозаврами, становится ясно, что терапсиды произошли от плотоядных сфенакодонтов. У них так много общих черт, что их родство настолько вероятно, насколько только возможно в палеонтологии. А значит, культовый диметродон с «парусом» относится к числу наших наиболее близких – не по времени, разумеется, – родственников.

Какими бы важными ни были изменения в черепе терапсидов, они далеко не самые радикальные. Впервые наши древние предки-млекопитающие начали двигаться знакомым нам образом. У самых ранних синапсидов все еще была размашистая походка, похожая на ту, что сохранилась у многих рептилий. Форма костей их конечностей и то, как они соединялись друг с другом, ограничивало диапазон их движений – пеликозавр не дал бы вам «пять» при всем желании. Но у терапсидов все стало иначе. Плечевые кости уменьшились в размерах, и они потеряли сложные соединительные кости вокруг грудной клетки, смирительной рубашкой опоясывающие их предков. Изменились и бедра: у самой большой кости ноги, бедренной кости, появилась округлая головка, которая плотно прилегала к тазовой впадине, а не просто опиралась на нее. Более изящное, обтекаемое строение приблизило конечности к телу.

Последствия для экосистемы эхом доносятся и до наших ушей. Но чтобы узнать больше, мы должны поискать кости этих животных на широких просторах России.

Говорят, что до того, как была построена Транссибирская магистраль, было быстрее переплыть Атлантический океан, пересечь Америку и Тихий океан, чтобы добраться до Дальнего Востока, чем пытаться пройти через Сибирь. Ничто не сравнится с путешествием по железной дороге. В двадцать с небольшим, подпитываемая детским восторгом от путешествий и «Доктора Живаго», я провела две недели, преодолевая расстояние в 9289 километров от Москвы до Владивостока по самому большому и суровому материку нашей планеты.

Путешествие было невероятным, но я чувствовала каждый преодоленный километр. В купе по ночам было холодно, а треснувшее окно изнутри покрывалось льдом. Но днем, напротив, было ошеломляюще жарко и душно. Спасаясь от духоты, большую часть пути я провела, стоя в тамбуре. Пахло дизельным топливом, температура оставалась ниже минус 10°, но в моем уединенном, замерзшем мирке я наблюдала за редким пейзажем и далекими горами, проносящимися мимо, и напевала как колыбельную «Вальс Лары» или Life on Mars Дэвида Боуи [48].

В пермском периоде не было никакой России. Трудно представить, что эти тысячи километров тайги и гор, настолько удаленных от океана, насколько только возможно, существовали не всегда. Там, где величественные Уральские горы сейчас разделяют надвое евразийский континент, когда-то протекал мелководный Палеоуральский океан. Он отделял массивы суши – нынешнюю Европу и самую западную часть России – от Сибири, Казахстана и остальной Центральной Азии. По мере того как каменноугольный период подходил к концу, а пермский только вступал в свои права, этот океан сомкнулся, и земля под ним смялась. Поднявшаяся земля образовала Уральские горы – заживший шрам возрастом 250 миллионов лет. Сейчас Россия – часть самого большого континента на Земле, который в пермский период был всего лишь головой и плечами гораздо более могущественной Пангеи.

Когда шотландский геолог Родерик Импи Мэрчисон путешествовал по России, в 1841 году нанося на карту Уральские горы, железной дороги, которая могла бы ускорить его путешествие, не было – первые рельсы были проложены только в 1891 году. На создание Транссибирской магистрали ушло 26 лет и неизмеримые человеческие страдания и жертвы. Она строилась китайскими рабочими, солдатами, изгнанниками и каторжниками. Под ее поверхностью похоронены тела рабочих, погибших от наводнений, оползней, бубонной чумы, сильных холодов, холеры, сибирской язвы, разбойников и тигров.

Лежат в этих землях и гораздо более древние тела, принесенные в жертву при создании фундамента самой России. Россия – лучшее место в мире для поиска окаменелостей пермских терапсид. В то время как ранние синапсиды сильнее тяготели к более теплому и влажному климату на экваторе Пангеи, их потомки быстро разбрелись по всему миру, заселив как Лавразию, так и Гондвану.

Это не хладнокровные «звероподобные рептилии», как их привыкли величать. Они – прародители первых сложных экосистем на суше, быстрые охотники и опасные хищники, лазающие по самым высоким ветвям и глубоко зарывающиеся в землю. Разгар пермского периода был временем сновидений [49], а сюжетные повороты эволюции уже намечались.

Легендарным животным подобают легендарные имена. Одна из древнейших групп, наиболее отдаленная от нашей с вами ветви древа, – биармозухи. Имя рода восходит к древнескандинавскому названию области около Белого моря – Биармии. У биармозухов были отчетливые крупные клыки и нечто, не встречающееся у современных млекопитающих: костное кольцо в глазу, называемое склеротикальным кольцом. Оно поддерживает глаз, и его наличие у биармозух, а также у некоторых других терапсидов и более ранних синапсидов (и у рептилий) говорит в пользу того, что такое кольцо было распространено у их общих предков, а позже утеряно.

В скелете [50] биармозуха первой бросается в глаза его нетерпеливая поза: он напоминает мне бультерьера, готового погнаться за палкой. В целом он был немного меньше собаки, но у головы вырисовывается тот же сильный профиль. У него не было наружного уха – тех кожных складок, которые выступают и поворачиваются, чтобы уловить звук, свойственных большинству современных млекопитающих, – только отверстия, ведущие к простому внутреннему уху, как у их предков. И несмотря на то, что передние конечности бирмозуха немного растопырены, нетрудно представить, как он мчится по зарождающемуся ландшафту пермской России, но в погоне за обедом, а не за брошенной веткой. Пеликозавры были динамичными, но биармозухи и им подобные, несомненно, просто созданы для того, чтобы бегать.

В пермском периоде не было динозавров, но были диноцефалы. У них нет ничего общего с этими рептилиями, кроме корня в названии: эти синапсиды не были «страшными ящерами», но у них действительно были «страшные головы» [51]. Все из-за их устрашающих лиц с утолщенными костями черепа (называемыми пахиостозом) – но пусть это вас не вводит в заблуждение; не все диноцефалы были свирепыми. Эта группа возникла одной из самых первых, но в ее состав входили плотоядные, всеядные и травоядные животные. На какое-то время они стали самыми многочисленными терапсидами, и их кости можно найти не только в России, но и в Китае, Южной Африке, Зимбабве и Бразилии – этакие граждане мира.

Один из самых харизматичных диноцефалов – это мосхопс из Южной Африки. Вот уж он настоящий здоровяк: больше двуспальной кровати и сложен как вышибала из ночного клуба. В этой груде располагались пищеварительные камеры, необходимые для переработки растительных веществ, потому что, как и большинство крупнейших животных, живущих сегодня, мосхопс был травоядным. У него были массивные коренастые плечи и короткая шея, а также черты, характерные для диноцефалов: крупный череп, круто наклоненное книзу лицо и столь же круто наклоненная спина. В целом мосхопс выглядел как треугольник с ножками.

В 1983 году мосхопс получил телевизионную известность в Соединенном Королевстве благодаря одноименному мультсериалу с покадровой анимацией. Вскоре его известность пересекла Ла-Манш и добралась в Данию. Однако, как и в случае с диметродоном, наш здоровяк оказался не на своем месте в геологическом времени: его окружил пестрый ансамбль друзей из юрского и мелового периодов, включая аллозавра, дедушку Диплодока, трицератопса миссис Керри, дядю Рекса и мистера Ихтиозавра. Но винить создателей мультфильмов не стоит: у мосхопса идеально милое для телевидения лицо, вполне оправдывающее название рода, которое означает «телячья морда».

Брат мосхопса эстемменозух, напротив, годился разве что для радио. Это всеядное животное из России могла любить только мать – настолько утолщен его уродливый череп. Из головы эстемменозуха во все стороны торчали рога, как будто в черепушке взорвался фейерверк. Два корявых выступа располагались над маленькими округлыми глазами, и еще два торчали из щек. И как мосхопс, он был тем еще качком, достигая трех метров в длину.

Слепок черепа эстемменозуха выставлен в Королевском Тиррелловском палеонтологическом музее в Драмхеллере, Канада (оригинал, наряду со всеми остальными известными окаменелостями этого животного, находится в Палеонтологическом институте в Москве). В Канаде череп выставлен с открытым от удивления ртом – такую же реакцию он вызывает и у зрителей. Я почувствовала укол грусти, когда наблюдала за очередью посетителей, проходящих мимо и фотографирующих эстемменозуха из-за его гротескности, вдвойне оскорбляя бедное животное предположениями, что это какой-то динозавр. Но то, что нам кажется в нем странным, вероятно, делало этого гиганта силой, с которой приходилось считаться, и, возможно, было украшением, используемым при ухаживании. Подобно трицератопсу и другим подражателям из отряда цератопсов много миллионов лет спустя, эстемменозух и другие диноцефалы, должно быть, использовали выросты на голове и пахиостоз для защиты и соперничества, а также для усиления удара головой^1.

Похоже, терапсиды развили и довели до совершенства еще одно качество задолго до остальных [52]. Они задавали тенденции, и они же первыми развили один из самых культовых признаков ископаемого животного: саблезубость.

Саблезубая кошка, по-видимому, самое любимое вымершее животное всех времен и народов. Не считая динозавров, это настолько узнаваемое животное, которому нет живого эквивалента, что оно стало мультимедийной звездой книг и фильмов и узнаваемым лицом в пантеоне любимых детьми мегазверей. Тот факт, что люди жили с ними бок о бок, делает их только популярнее. Но то, что мы называем саблезубыми кошками, включает в себя ряд довольно отдаленно родственных животных, у которых за последние 42 миллиона лет в результате конвергентной эволюции выросли чрезмерно большие клыки.

Самой известной и одной из самых последних саблезубых кошек был смилодон. Некоторые также называют его саблезубым тигром, но, хотя тигры и смилодон – оба кошачьи (Felidae), смилодон принадлежал к другой, вымершей, группе. Смилодон невероятно хорошо известен благодаря сотням окаменелостей, извлеченных из ила смоляных карьеров Ла-Бреа в Лос-Анджелесе, США. Это был крепко сложенный хищник, нападающий из засады, с такими невероятно непропорциональными клыками, что ему пришлось развить исключительно широкую пасть, чтобы суметь поместить туда что-нибудь, за что можно было бы укусить.

Однако существовало много других саблезубых «кошек». В том же семействе, что и смилодон, был близкородственный мегантереон и целый ряд несколько более отдаленно родственных животных, называемых нимравидами и барбурофелидами (все вместе известные как «ложные саблезубые»). И это только фелиды (семейство кошачьих) и их близкие сестры. До того как хищные [53] заявили о своей главной роли мясоедов в раннем кайнозое, существовала другая группа млекопитающих, называемая креодонтами. Они обзавелись собственным саблезубым представителем махероидом, который питался первобытными лошадьми более 40 миллионов лет назад. И такие саблезубые охотники появились не только в северном полушарии. Сумчатые не остались в стороне, представив свой уникальный взгляд на эту адаптацию: сумчатый саблезубый тигр, или тилакосмил, из загадочной группы под названием спарассодонты, появившийся в Южной Америке около 21 миллиона лет назад [54].

Хотя эти звери отличаются точной формой и длиной своих клыков, они доказывают, что хороший способ добывать пищу имеет тенденцию появляться снова и снова как решение проблемы выживания. Увеличенные клыки могут использоваться не только для убийства, но и для конкуренции внутри вида. Если мы включим сюда и бивни, то увидим, что они есть у кабарги и моржа, а также у верблюдов, приматов и большинства свиней. Бивни обычно представляют собой удлиненные клыки (за исключением слоновьих бивней, которые на самом деле резцы), но есть тонкая разница между бивнями и саблезубостью. Бивни растут непрерывно на протяжении всей жизни, в то время как зубы заменяются. Однако это различие непросто применить к летописи окаменелостей, где есть примеры того, что кажется саблезубостью и бивнями в одних и тех же генеалогических древах. Часто недостает окаменелостей одного и того же вида на разных стадиях жизни, чтобы отличить одну структуру от другой.

Заглядывая в глубины эволюции млекопитающих, мы видим, что увеличенные клыки – далеко не новая идея. Более 252 миллионов лет назад среди терапсидов появились первые саблезубые. Двумя основными группами, обнаружившими преимущества увеличенных клыков, были горгонопсы и аномодонты. Оба они сыграли фундаментальную роль в истории эволюции млекопитающих, но оба вымерли, не оставив выживших.

Ни одно имя так не легендарно среди терапсидов, как имя горгонопса. Ричард Оуэн окрестил его в честь греческих горгон: трех мифических сестер с волосами из живых змей, которые своим взглядом обращали людей в камень [55]. Сам горгонопс уже давно окаменел, но его облик по-прежнему внушает страх. Хищник, способный вырасти до размеров мотоцикла. Его длинные мощные конечности способствовали быстрым движениям, но самым характерным признаком его образа жизни были зубы: саблезубые клыки, которые выступали значительно ниже остального зубного ряда.

Горгонопсы появились в конце пермского периода, но быстро стали доминирующими хищниками в экосистемах нынешних Африки, России и Индии. Размеры их варьировались от всего около метра в длину до размеров медведя. По сравнению с некоторыми другими терапсидами, горгонопсы и им подобные не отличались особым разнообразием. Они сохранили некоторые черты своих предков, из-за чего предполагалось, что они принадлежали к гораздо более ранней ветви терапсидов. Все прояснилось, когда исследователи, включая Дениз Сигоньо – позже Сигоньо-Рассел, – обратили на них свое внимание в 1960–1980-х годах. Сигоньо-Рассел, чья докторская диссертация в 1969 году была посвящена терапсидам в Южной Африке, позже стала одним из самых продуктивных исследователей мезозойских млекопитающих Европы, ее фундаментальные работы, в частности, освещают ископаемые из ее родной Франции и Британских островов.

Большая часть внимания, уделяемого горгонопсам, сосредоточена на их огромных зубах. Помимо заостренных клыков, иногда зазубренных по заднему краю, у этой группы были хорошо развитые резцы в передней части рта, плотно прилегающие друг к другу. С другой стороны, их заклыковые зубы были сильно редуцированы, а у нескольких видов и вовсе утрачены. В задней части черепа образовался большой костный выступ, к которому крепились сильные мышцы, обеспечивающие мощный прикус.

Палеонтологов, изучающих саблезубых животных, мучает один вопрос. Как и у смилодона, у животных вроде горгонопсов наблюдается набор родственных черт скелета, сделавших их первоклассными хищниками. Но как можно кусать и убивать добычу такими огромными зубами?

По челюстному суставу мы видим, что у этих животных были огромные зевы, позволявшие им вонзать зубы в свою добычу, но что потом? Вот у вас во рту брыкается тонна обезумевшего вегетарианского мяса. Зубы начинают выглядеть ужасно хрупкими на фоне такого объема, а сломанный клык может серьезно навредить хищнику или даже убить его, если он больше не сможет охотиться. Некоторые ученые предполагали, что для охоты слишком опасно использовать эти зубы, а значит, не навыки убийцы привели к удлинению клыков. Например, исследователь Марсела Рандау и ее коллеги изучили взаимосвязь между размером зубов и размером тела у разных саблезубых кошек и предположили, что к увеличению размера зубов, возможно, привел половой отбор, а не употребление мяса^2.

Палеонтологам всегда хотелось понять, как саблезубые убивают. Современные плотоядные используют клыки для убийства добычи и борьбы. Но по длине и тонкой форме клыков саблезубых становится ясно, что они не смогли бы усмирить сопротивляющуюся добычу, не сломав себе зубы. Другая теория гласит, что саблезубые охотники закалывали свою пищу насмерть, используя торчащие клыки как пару кухонных ножей, чтобы нанести глубокие смертельные раны. На первый взгляд это кажется правдоподобным, а усиленное основание зубов обеспечивает колотые, а не режущие раны при укусе. Но был бы слишком велик риск задеть кость и выбить зуб во время отчаянных ударов. Также неясно, как можно было бы добиться такого движения, чтобы при этом не мешала нижняя челюсть.

Какое-то время излюбленной гипотезой был режущий укус. Предполагалось, что после того, как смилодон уложит добычу, он нанесет зияющие раны на более мягком животе и отступит, чтобы жертва ослабла и упала. Завершающим движением был бы смертельный укус в горло и прижимание измученной жертвы к земле мощными передними конечностями, так она не могла вырваться и как-то навредить зубам, поскольку ее дыхательное горло было раздавлено.

Присяжные все еще не пришли к согласию относительно механизма убийства. Однако ясно одно: универсального ответа на все вопросы нет.

Что до горгонопсов, неясным остается и то, как они использовали свою саблезубость. В отличие от групп млекопитающих в последние 42 миллиона лет, у этих терапсидов не было специализированных задних зубов, чтобы разрезать мясо перед тем, как проглотить его. Было высказано предположение, что сочетание мощных челюстных мышц, длинных клыков, укрепленного черепа и отсутствия режущих задних зубов означает, что горгонопсы, вероятно, быстро нападали на свою добычу из засады, нанося огромный ущерб ее самым плотным частям тела глубокими укусами и рваными ранами. В отличие от саблезубых кошек, горгонопсам не нужно было беспокоиться о том, что они сломают зубы во время нападения – а они частенько их ломали, – поскольку сломанный клык вскоре заменялся новым [56]. Возможно, затем, подобно саблезубым кошкам, они ждали, пока с их ослабленной добычей не станет легче иметь дело. Большие передние зубы можно было использовать для срезания кусков мяса, которые проглатывались целиком.

Эпичная погоня охотника за добычей – излюбленный мотив в документальных фильмах о дикой природе. Мы очарованы рассказами о грозных хищниках, проникаясь этим смертельным танго, которое снова и снова разыгрывается по всему миру.

Эта простая пищевая цепочка, в основе которой стоят растительноядные, которыми питаются хищники, была во все времена и во всех культурах. Впервые эта система проявилась в пермском периоде. Какими бы странными и древними ни казались его обитатели, они – основоположники экосистемы, которая окружает нас и сегодня.

Аномодонты, наша вторая группа саблезубых млекопитающих, похожи на черепах-вампиров, вылезших из своих панцирей. Более поздние особи, в частности, представляли собой нечто уникальное: их тела были длинными и низкими, головы крупными, а ножки и хвосты короткими. Они не только обзавелись саблезубыми клыками (или, как отмечалось ранее, бивнями), но и соединили зубы с чем-то еще более радикальным: клювом.

Сегодня зубы и клювы вряд ли встретишь одновременно; их можно даже считать взаимоисключающими. В летописи окаменелостей Южной Африки, Китая и России зубы аномодонтов в передней части лица неуклонно редуцировались, заменяясь клювом, но полностью они не исчезли. Их клыки остались нетронутыми и значительно удлинились. Самый удивительный экземпляр – тиараюденс, возможно, первое саблезубое травоядное животное.

Тиараюденс родом из Бразилии. Он был размером примерно со свинью, но щеголял похожими на кинжалы клыками длиной с ладонь^3 – точная их длина пока неизвестна, поскольку у единственной описанной на данный момент окаменелости отсутствует кончик зуба. В функции этих зубов убийство, безусловно, не входит; хотя тиараюденс – ранний аномодонт и поэтому лишен клюва, его полный рот зубов явно предназначен для отщипывания и измельчения растительности. Большие клыки почти наверняка выставлены напоказ для устрашения и, возможно, пары-тройки ссор^4. Хотя у поздних аномодонтов уже не такие саблевидные зубы, как у их предшественников, все же они обладали выдающимися клыками. Их обычно называют бивнями, и они имеют то же назначение, что и бивни современных млекопитающих.

Тем временем в России еще один аномодонт не остался в тени, когда дело дошло до инноваций. Суминия была размером примерно с лемура. Она известна по многочисленным скелетам, включая 15 молодых особей, выброшенных в илистую пойму к западу от только сформировавшихся Уральских гор. У этого аномодонта строение тела предполагало образ жизни, который раньше не встречался ни у одного другого синапсида. Суминия была первым древесным жителем в родословной млекопитающих [57].

Жизнь на деревьях сопряжена с рядом проблем. Прежде всего у вас должно быть достаточно маленькое тело, чтобы вы могли забраться наверх. Большинство маленьких существ могут вскарабкаться на дерево, но это не делает их древесными. Чтобы по-настоящему жить на верхушках деревьев, требуются ловкость и хваткие руки и ноги. Скелет суминии позволяет предположить, что это первое четвероногое, развившее все необходимые черты. Длинные пальцы на руках и ногах, пропорции которых больше напоминают современных древесных обитателей, чем его близкородственных собратьев-аномодонтов, предполагают, что суминия цеплялась за ветви^5. Об этом говорят и длинные конечности. Возможно, у суминии даже был цепкий хвост, способный сворачиваться вокруг ветви, помогая удержаться на высоте.

Пока не было найдено никаких других древесных аномодонтов, но, если суминия действительно обитала на деревьях, в резюме терапсид можно занести еще один пункт. Да, пермский период древний, но он представлял собой разнообразную современную экосистему.

К концу пермского периода, чуть более 252 миллионов лет назад, одна группа аномодонтов, называемых дицинодонтами, полностью потеряла свои передние зубы. Клюв, выросший им на смену, был жестким и ороговевшим, как у черепахи, и крепился к мощной мускулатуре. Эти животные могли перегрызть даже самые жесткие стебли. Столь превосходная способность себя оправдала, и вскоре дицинодонты включали как представителей размером не больше кролика, так и существ ростом с бегемота. Более того, эта группа сыграла значительную роль в эпической истории эволюции млекопитающих, потому что, как мы вскоре узнаем, они сумели выжить даже перед лицом катастрофы.

И вот, когда пермский период подошел к концу, Пангея была наводнена терапсидами. Огромный диапазон размеров и пищевых привычек прокладывали им путь в будущее. Возникла первая узнаваемая современная пищевая цепочка, в которой казеиды, биармозухи, диноцефалы и, наконец, дицинодонты воспользовались преимуществами обилия зелени, обзаведясь отважными помощниками – кишечными бактериями. Горгонопсы заняли свое почетное место на олимпе плотоядности.

Все это происходило на планете, где также размножались рептилии и другие четвероногие. Некоторые из членов их групп также эволюционировали в гигантов, как, например, травоядный парейазавр, но многие по-прежнему сохраняли свое первоначальное «ящероподобное» строение тела, которое они делили с синапсидами с первых дней освоения суши. В частности, это относилось к одной группе, архозавроморфам, которые позже сыграют главную роль… но пока они лишь скучная массовка на съемочной площадке пермского периода.

В Шотландии тем морозным ноябрьским днем мы обошли карьер Клашах, изучая недавно отколотый камень, который был сброшен взрывом со скал. Пешеходную дорожку окаймляли солдаты из утесника. Эти плиты, каждая из которых содержит один или несколько пермских следов, поражали, но их нашли более 20 лет назад, когда карьер был наиболее активен. Остались ли еще в скалах Клашаха окаменелые пермские отпечатки или эти слои давно удалены?

В 1990-х годах геолог Кэрол Хопкинс исследовала следы близ Элгина. Ее работа, которая, к сожалению, так и не была опубликована, была последним крупным исследованием здешних следов, пока я не обратила на них свое внимание в 2017 году. Окаменелости и новые следы, найденные Хопкинс и последующими учеными и энтузиастами-любителями, каталогизировали и надежно сохранили в коллекциях музея Элгина, Национального музея Шотландии и нескольких других учреждений в Великобритании и за рубежом.

Но в последние годы про Клашах позабыли. Отпечатки у тропинки засыпаны листвой и покрыты слежавшимся лишайником. Большинство из них больше похожи на последствия геологической катастрофы, чем на биологические следы. Табличка у «амфитеатра», рассказывающая, какие звери когда-то обитали на этом берегу, выглядела так, словно и она здесь со времен пермского периода. Когда я приехала сюда во второй раз, она и вовсе исчезла.

Вовсю пользуясь своими геологическими познаниями, Хопкинс пыталась понять, что камни Клашаха могут рассказать об окружающей среде пермской Шотландии. Это явно была засушливая пустыня с огромными золотистыми дюнами. Но сам факт того, что сохранились отпечатки, означал, что не обходилось и без влаги, которая связывала песчинки вместе. Возможно, ранняя утренняя роса или даже редкие осадки – на некоторых камнях были пятна, которые могли быть отпечатками дождевых капель на иссушенном ландшафте.

Хопкинс заметила, что следы часто оставались на наклонных поверхностях. Это видно по тому, как песок деформировался под ногами животного, оставляя больший ободок на наклонной стороне отпечатка. Согласно некоторым предположениям, следы вели в одном и том же направлении, возможно к источнику воды. В конце пермского периода водоем, называемый Цехштейнским морем, располагался над сегодняшними Северным морем и северной частью материковой Европы. Глядя из песчаникового карьера на залив Мори-Ферт, казалось, что география, подобно естественному отбору, претерпела свою собственную форму конвергенции.

Животные, которые ходили этим путем, были первыми в своем роде. Исследователи оставили в покое черепах и пришли к выводу, что эти следы оставили пермские терапсиды. Предположительно, суровые жаркие недра Пангеи были монокультурой прародителей млекопитающих.

По всему миру находили все больше отпечатков, добавляя красок к общей картине. Изучив аналогичные места в Южной Шотландии и Германии, исследователи предположили, что за ископаемые следы ответственны по меньшей мере пять различных видов животных. К ним относятся терапсиды, но также и другие представители пермской экосистемы – парарептилии, такие как крупные парейазавры и их более мелкие сородичи. Кроме того, часто встречаются норы и следы насекомых – ямочки, оставленные множеством неопознанных ног. Легко представить себе среду обитания, мало чем отличающуюся от современных пустынь, где животные справлялись с сильной дневной жарой, прячась под поверхность и выходя наружу только после захода солнца. Возможно, некоторые из этих отпечатков означают вовсе не поход к водоему, а возвращение в тень после долгой ночной охоты.

Карабкаясь по завалам Клашаха, наша команда надеялась найти свежие отпечатки. Если бы нам действительно повезло, возможно, нам попалось бы что-то еще более впечатляющее. Начиная с викторианского периода в многочисленных карьерах в районе Элгина находили как отпечатки ног, так и кости древних животных пермского и последующего триасового периодов. Большинство этих карьеров давно закрыты и серьезно заросли, съеденные ландшафтом. В 1880-х годах на участке вдоль побережья недалеко от Клашаха обнаружили почти целые скелеты, принадлежащие пермским дицинодонтам и парейазаврам. Их назвали элгинскими «рептилиями» – еще одно прозвище, которое стоит переосмыслить, поскольку, как мы теперь знаем, из этой парочки только парейазавров можно причислить к семейству рептилий.

В Клашахе кости встречаются исключительно редко. Несколько раздробленных фрагментов – вот и все, что тут находили до 1997 года. Изучая карьер, Хопкинс установила хорошие отношения с рабочими карьера. Она попросила их высматривать любые необычные следы, которые обнаружатся во время работ. Но она также попросила их высматривать дыры.

Хотя горная порода и не подходит для сохранения окаменелостей, иногда она может сохранить их очертания. Когда животные умирали на песчаных дюнах пермской Шотландии, песчинки уплотнялись вокруг тела. Но песок пористый и пропускает через себя влагу. Со временем этот процесс может полностью разрушить кость, но если окружающий песчаник достаточно плотный, он остается на месте и сохраняет пустоту там, где раньше была кость. Хопкинс и ее коллеги-палеонтологи надеялись, что такие ископаемые пустоты есть и в Клашахе.

В конце 1990-х годов рабочие карьера наконец нашли то, на что все надеялись. Они раскололи валун, и внутри него оказалось отверстие, похожее на сморщенную рану, 10 сантиметров в поперечнике. Хотя заглянуть внутрь не представлялось возможным, Хопкинс вставила в отверстие кусок припойной проволоки, который ушел примерно на 25 сантиметров в глубину. Это была большая дыра какой-то сложной формы – должно быть, та самая пустота. Валун извлекли из карьера и с помощью компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) увидели внутри форму полного черепа дицинодонта [58].

Наша команда была в поиске следующего черепа. Иногда можно наткнуться на окаменелость совершенно случайно, но мы отдавали себе отчет в том, что наши шансы стремятся к нулю: потребовалось 200 лет, чтобы найти первую пустоту в Клашахе, случай тут не помощник. Как и ожидалось, черепа мы не нашли, но я заметила несколько новых следов. Отпечатки не больше монетки, со следами от когтей. Местные жители и работники карьера до сих пор находят здесь отпечатки, и раз нам удалось найти что-то всего за несколько часов поисков, в этом месте еще полно сокровищ. Эти ворота в Древнюю Шотландию нужно было защищать. Кто знает, когда следующий призрак пермского периода поднимет свою голову из песков глубокой древности?

Терапсиды были главными новаторами пермского периода. Многочисленные невероятные группы сделали этот мир своим домом более 252 миллионов лет назад: они появлялись и процветали, развивали новые приспособления для охоты, переваривания пищи, борьбы, лазания и рытья. Хотя все они – часть нашего разросшегося синапсидного древа, пока что все группы, с которыми я вас познакомила, наши дальние родственники, чьи потомки, за исключением нескольких случаев, так и не покинули пермский период. Мы связаны с ними родственными узами, но не так тесно.

Группа терапсидов, из которой произошла наша родословная, была, по сравнению со своими современниками, почти ничем не примечательной. Они были близкими родственниками горгонопсов и аналогичной группы тероцефалов, в которую входили всеядные и травоядные формы [59].

Однако нашим прямым предкам млекопитающих пока нечего было рассказать. Они явно запоздали на празднование пермского фестиваля. В основном они были довольно маленькими, и внешне их мало что отличало от других терапсид. Но для палеонтологов они знаменитости. Это непритязательное собрание животных дало начало млекопитающим. И зовутся они цинодонтами.

Цинодонты впервые появляются в летописи окаменелостей Южной Африки, но затем и в других частях Африки, а также в Европе и России. Они выглядели как малогабаритные собаки, миниатюрные версии своих близких родственников горгонопсов и тероцефалов. Но, прослеживая черты в их костях, мы понимаем, что они были чем-то новым.

Их височные отверстия были крупнее, демонстрируя все более увеличивающиеся и сложные челюстные мышцы. На макушке головы, над отверстием, образовался гребень для крепления этих мышц. Это изменение связано с тем, что при жевании использовались более сложные зубы, которые теперь безошибочно подразделялись на резцы, клыки и заклыковые зубы. Нижняя челюсть принимала на себя большую нагрузку, в то время как кости в задней части челюсти стали еще меньше. Многие «новшества», которые мы наблюдали в более ранних группах, распространились и на цинодонтов, включая модификации конечностей, бедер и плеч. Это предвосхитило более поздние изменения, которые отличили линию млекопитающих от их современников, создав строение тела, которое сохраняется по сей день.

Что на самом деле означают все эти изменения скелета? Для палеонтолога – это Розеттский камень эволюции. Но наши тела – это не только скелет. Черты, которые у нас больше всего ассоциируются с современными млекопитающими, относятся к плоти: горячая кровь, жирное молоко и щекочущий мех. Терапсиды, возможно, и напоминали млекопитающих по своей архитектуре, но как насчет интерьера? Что мы знаем о биологии терапсидов?

Хотя мы говорим «теплокровный» или «холоднокровный», на самом деле эти термины чрезмерно упрощены. Они отражают то, поддерживает ли животное температуру своего тела внутри себя или использует окружающую среду; но сегодняшние животные могут использовать целый спектр стратегий поддержания нужной температуры – даже понятие «нужной» температуры зависит от группы. Единственные теплокровные, или эндотермные, животные на сегодняшний день – это млекопитающие и птицы [60]. Почти все остальные относятся к холоднокровным, или эктотермным.

У эктотерм практически нет внутреннего источника тепла, поэтому они полагаются на окружающую среду, чтобы согреться или остыть. Эта стратегия присуща всем позвоночным; другими словами, все мы произошли от общих холоднокровных предков. Все животные вырабатывают некоторое количество тепла в результате повседневного метаболизма, но этого недостаточно, чтобы поддерживать тепло тела при колебаниях температуры. Преимущество зависимости теплообмена от окружающей среды, а не от внутреннего «огня» в том, что эктотермы куда более экономны с точки зрения своего метаболизма: им нужно меньше пищи. Некоторые крокодилы, например, едят всего несколько раз в год (но когда едят, то обычно до отвала).

Из недостатков эктотермии можно назвать ограничение температурным диапазоном окружающей среды. Некоторые эктотермы могут выдерживать большие колебания температуры тела, но только в определенных пределах. Есть веская причина, по которой в Антарктике нет амфибий или ящериц и очень мало насекомых. Только птицы приспособились оставаться на этом замерзшем континенте (и несколько полуводных млекопитающих, таких как тюлени). Еще один минус эктотермии – животные не могут поддерживать быстрые движения в течение длительного периода времени, они быстро выдыхаются.

Однако эндотермные млекопитающие и птицы могут жить практически где угодно, и они гораздо более активны. Помимо своего повседневного метаболизма они выделяют дополнительное тепло: часто это достигается путем сжигания жиров и сахаров, как угля в печи. А значит, они могут оставаться активными в течение более длительного периода времени, но и тут есть обратная сторона: эндотермы всегда голодны, и им необходимо регулярно питаться, чтобы поддерживать сжигание жира. Каждое современное млекопитающее и птица эндотермные. Эта особенность тесно связана с их экологией: от того, как они питаются, до того, где они живут, их размножения, внешнего вида и поведения. Совершенно новая, эта особенность сначала появилась у млекопитающих, а затем и у динозавров [61].

Чтобы выяснить, когда первые предки млекопитающих стали эндотермными, понадобятся навыки заправского детектива. Исследователи ищут подсказки в современных млекопитающих и птицах, в особенностях, которые связаны с теплокровностью.

Млекопитающие покрыты шерстью, а птицы – перьями, это нам известно с детства. За редкими исключениями, такими как киты – и даже у них в младенчестве есть небольшая щетина, – наличие изолирующего покрытия тела встречается у всех живущих сегодня эндотермов (у полностью водных млекопитающих и птиц эту роль выполняет слой жира). Мех редко сохраняется в летописи окаменелостей, потому что он не минерализуется. Только в исключительных обстоятельствах сохраняется волосяной покров. Самый старый бесспорный мех принадлежит млекопитающему юрского периода по имени касторокауда, с которым мы познакомимся в одной из следующих глав. Возраст этой находки составляет всего 160 миллионов лет, и в ней нет ничего удивительного – мех присутствовал у млекопитающих задолго до этого.

Доказательства того, что по крайней мере у некоторых терапсидов мог быть мех, – дерьмо. Если быть точнее, ископаемое дерьмо. В карьере к востоку от Москвы группа палеонтологов обнаружила окаменелые фекалии, называемые копролитами, размером с кошачий помет. Внутри обнаружили смесь фрагментов костей, рыбьей чешуи, кусочков насекомых и различных грибов и бактерий, что позволяет предположить, что оставило свое добро позднепермское плотоядное животное с гибкой диетой. Однако, что самое интересное, некоторые структуры внутри окаменелости похожи на волосы.

Волосы состоят из кератина, который не переваривается и поэтому теоретически может пережить путешествие по древнему кишечнику. Структуры в русском копролите по размеру и форме напоминают мех и могли принадлежать любому бедному существу, которое этот маленький зверек недавно съел. Все это вполне тянет на доказательство того, что у нескольких терапсидов в пермском периоде уже были какие-то волосы, пускай даже щекочущие усики. Однако эти структуры могут быть не более чем случайными формами в минералах копролита, или хитросплетениями грибов, или просто мусором в мешанине экскрементов.

Наиболее очевидное первоначальное свидетельство повышения температуры тела – изменение структуры тела. Как мы уже видели, плечи и бедра терапсидов изменились таким образом, что их ноги подтягивались ближе к телу, приподнимая их дальше от земли и делая более подвижными. Таким образом, возросшая активность стала физически возможной. Их походка полностью отличалась от походки их предков, обеспечивая ловкость и маневренность. Такого рода модификации идут рука об руку с возникновением пищевой цепочки, в которой есть охотники и те, на кого ведется охота. Приподнятость над землей также давала возможность дышать в буквальном смысле этого слова. Всем активным животным нужно больше дышать, чтобы поддерживать свою активность: кислород подпитывает внутренний огонь.

Вы когда-нибудь заглядывали собаке в нос? Внутри него спрятан еще один ключ к пониманию эндотермии, который связан с их потребностью в большем количестве воздуха. Когда теплокровное животное дышит чаще, оно сталкивается с тем же риском, что и первые четвероногие в каменноугольном периоде: потерей воды. Как всем прекрасно известно, мы можем какое-то время прожить без пищи, но не без воды, потому что обезвоживание мешает клеткам и органам функционировать должным образом. Поскольку во время физической активности выдыхается теплый влажный воздух, теряются тепло и влага, что представляет опасность для организма. Млекопитающие и птицы решили эту проблему с помощью выростов внутри носа, называемых носовыми раковинами

Носовые раковины похожи на складки внутри носа. Они состоят из кости или хряща и покрыты влажной слизистой оболочкой. Существует два типа носовых раковин: обонятельные, которые используются для определения запаха, и дыхательные, которые играют ключевую роль в дыхании. Когда через них проходит воздух, они повторно поглощают тепло и влагу, которые в противном случае были бы потеряны организмом.

Все теплокровные животные на Земле – за исключением китов и нескольких ныряющих птиц – имеют носовые раковины, и исследования показывают, что без них существование эндотермии невозможно. В подтверждение можно сравнить общую площадь поверхности дыхательных раковин со скоростью метаболизма, тогда становится ясно, что чем выше метаболизм, тем больше площадь носовых раковин, что усиливает связь между активностью и необходимостью сохранения влаги и тепла^7.

Применяя эти выводы к палеонтологической летописи, мы видим, где появляются носовые раковины в линии синапсид. Обонятельные раковины для распознавания запахов обнаружены почти у всех синапсидов, даже у самых ранних пеликозавров. Нечто похожее на них также обнаружено почти у всех прочих четвероногих, что наводит на мысль о том, что распознавание запаха в воздухе – одна из древнейших сенсорных адаптаций и возникла она очень рано в эволюции четвероногих. Но дыхательные раковины – это совсем другая история. Только у самых поздних групп пермского периода, тероцефалов и цинодонтов, мы находим их возможные свидетельства.

Хотя сами носовые раковины слишком хрупкие и могут не сохраниться, мы может увидеть выступы, которые поддерживают их внутри носа. После тщательного изучения ископаемых черепов с помощью рентгеновского сканирования некоторые исследователи пришли к выводу, что выросты на внутренней стороне носа у таких животных, как гланозух, образовывали основание дыхательных раковин. Гланозух, плотоядное животное, выраставшее до двух метров в длину, принадлежит к тероцефалам и известен по окаменелостям в Южной Африке.

Не все согласны с такой интерпретацией, но если эти выросты действительно основание носовых раковин, то они представляют собой самое раннее свидетельство появления этой структуры. Пройдет совсем немного времени, и они станут неотъемлемой чертой каждого цинодонта – верный признак того, что метаболизм наших предков поменялся задолго до того, как динозавры вообще появились в планах.

Другой способ изучить метаболизм и эндотермию у вымерших животных – изучить внутреннюю структуру их костей. Скелеты не мертвы; кость – это живая, растущая ткань, которая видоизменяется и реагирует на оказываемое на нее давление. Хотя кости у позвоночных немного различаются, вообще говоря, они состоят из твердого наружного слоя на кортикальной кости и менее плотной ткани, называемой губчатой костью, находящейся на концах. Именно здесь происходит наибольший рост и модификация. Кости снабжаются кровью, которой больше в губчатой кости, и в центре есть нечто, называемое миелоидной тканью – мы еще называем ее костным мозгом.

Кость состоит из смеси твердого фосфата кальция и более мягкого коллагена. Внутри костей находятся специальные клетки, которые выращивают новую кость и снова разрушают ее. Это постоянный естественный процесс, который позволяет реконструировать кости в соответствии с оказываемыми на них нагрузками. Один известный пример – руки профессиональных теннисистов: исследование показало, что какой бы руке спортсмен ни отдавал предпочтение, кортикальная кость в ней примерно на 40 процентов толще, чем в неведущей руке^8. Такова реакция на повторяющиеся удары по мячу, к тому же это подкрепляет увеличенную мускулатуру. В аналогичном исследовании, проведенном в 2017 году, ученые изучили кости предплечий спортсменок и сравнили их с костями женщин из археологических раскопок. Выяснилось, что в период между неолитом и бронзовым веком интенсивный ручной труд, характерный для аграрного общества, приводил к тому, что верхняя часть тела среднестатистической женщины по силе сравнима с современной спортсменкой^9.

Когда животное умирает, хотя более мягкие клетки и сосудистая сеть (сеть кровеносных сосудов) кости разлагаются, твердые минеральные части остаются. Эти микроструктуры частично отражают первоначальную структуру кости, что позволяет изучать рост, заживление и нагрузку, которую кость переносила в течение жизни.

Чтобы исследовать микроструктуру кости, чем занимается раздел гистологии, первым шагом надо отрезать ее кусочек толщиной около 0,03 мм – достаточно тонкий, чтобы пропускать свет. Тут гистолог сталкивается с первой проблемой: непросто убедить музеи и палеонтологов поделиться драгоценными окаменелостями. Некоторые экземпляры слишком хрупкие или редкие для тонкого среза. Есть альтернатива в виде мощных рентгеновских лучей для изучения структуры кости, но это дорогостоящая процедура и она имеет физические ограничения, о которых мы подробнее поговорим в других главах.

Погружаться в мир гистологии – все равно что плавать в супе с буквами. Существует так много терминов для обозначения типов костей, их расположения, костных клеток и закономерностей роста – в результате получается каша как в голове, так и во рту. Затем факторы, которые влияют на то, что вы видите в микроструктуре кости: возраст животного, где в теле расположена кость, окружающая среда животного, а также изменения, вызванные окаменением, и то, как был подготовлен образец. Рассматривание фотографий тонких гистологических срезов не отличить от похода в галерею современного искусства: все очень интересно, но ничего не понятно (и если вы думаете, что вашего пятилетнего ребенка заинтересуют такие подробности палеонтологии, то вы глубоко заблуждаетесь).

Чтобы выяснить, откуда у синапсидов теплокровность, исследователи искали доказательства скорости роста их костей. В 1970-х годах нашли разницу между типом кости, обнаруженной у более ранних синапсидов, и типом кости более поздних терапсидов. У терапсидов, по-видимому, было намного больше фиброламеллярных костей быстрорастущего типа, что указывало на то, что им был присущ более быстрый рост, чем их предшественникам.

Исследование, проведенное в 2007 году под руководством Летиции Монтес, показало, что существует четкая связь между темпами роста костей и метаболизмом^10, подтверждая вывод о том, что терапсиды обладали более быстрым метаболизмом и, следовательно, были все более теплокровными. Недавно это открытие подкрепило более тщательное изучение костей двух аномодонтов из поздней перми, листрозавра и ауденодона. По сравнению с более ранними животными – клепсидропсами, диметродонами и эдафозаврами – аномодонты демонстрировали гораздо более быстрый рост костей и, следовательно, более высокий метаболизм, куда ближе к показателям, наблюдаемым у некоторых современных млекопитающих с более медленным метаболизмом, таких как карликовый мышиный лемур Microcebus.

В серии исследований также изучалась структура костей горгонопсов, что принесло аналогичные доказательства. Многие из этих исследований были проведены Анусуей Чинсами-Туран и ее коллегами. Чинсами-Туран, южноафриканская исследовательница из Кейптаунского университета, по праву считается одним из мировых экспертов в области гистологии. Мало кто разрезал столько древних костей для науки. Ее книга «Предтечи млекопитающих» объединяет передовые гистологические исследования синапсидов за последние несколько десятилетий. В ней рассказывается сложная, но увлекательная история. Например, у горгонопсов, по-видимому, наблюдались признаки неустойчивой модели роста: были периоды более быстрого роста и времена, когда рост полностью прекращался. Это не совсем четкая картина, но наводит на мысль, что у этой группы терапсидов метаболизм, возможно, отличался от более ранних синапсидов.

Есть и совсем иной подход: в одном исследовании искали доказательства теплокровности не в структуре костей, а в их составе. В костях и зубах содержится фосфатный минерал апатит, в нем присутствует кислород, который поступает в организм из окружающей среды. Природа изотопов кислорода меняется в зависимости от температуры тела и таких факторов, как климат и количество осадков. У эктотермов, чья температура тела зависит от условий среды, совершенно иной состав изотопов кислорода по сравнению с эндотермами. Так, появляется целый новый метод изучения окаменелостей в поисках доказательств теплокровности.

В 2017 году группа ученых получила кости и зубы терапсидов, а также различных современных рептилий и амфибий и протестировала их на содержание изотопов кислорода. Их результаты подтвердили повышенную скорость метаболизма у цинодонтов; другими словами, они были более теплокровными. Это не означает, что они были как современные млекопитающие, но скорость их метаболизма была выше, чем, например, у рептилий. Однако в других группах терапсидов эндотермия не нашла подтверждения^11. Такие выводы наводят на мысль, что первые шаги к эндотермии предпринимались где-то в конце перми и раннем триасе.

Наличие быстрорастущей фиброламеллярной кости у нескольких групп терапсидов, казалось бы, прямо кричит об эндотермии. Но, как всегда в науке, все не так просто. Изотопы кислорода рассказывают о теплокровности терапсидов совсем другую историю, и, по-видимому, не у всех терапсидов была эта кость, хотя она была у несколько более ранних синапсидов. В современном мире этот тип костей тоже не ограничивается одними эндотермами – он встречается у некоторых черепах и крокодилов. Чтобы еще больше все запутать, он отсутствует у пары млекопитающих и птиц. Так что, пускай фиброламеллярная кость и встречается у большинства животных с быстрым ростом, она вовсе не указывает на то, что они теплокровные.

Эта схематичная картина эндотермии может поставить под сомнение тот факт, что первая эра млекопитающих была теплокровной. Но куда вероятнее то, что сама эндотермия, как и многие другие особенности, связанные с млекопитающими, возникла случайно. Ее не включили, как лампочку, одновременно сделав всех терапсидов теплокровными. Подобно множеству изменений в строении тела, усиленные метаболические изменения, вероятно, происходили с разной скоростью по всему древу терапсидов, от самого минимального увеличения в одних группах до больших скачков и изменений костной ткани в других. Но одно мы можем сказать наверняка – терапсидам не было равных по количеству радикальных физических перемен. Эти существа, несомненно, были законодателями эволюционных мод.

То, что терапсиды приобрели так много адаптаций на столь раннем этапе истории жизни на Земле, – одно из главных открытий за последние 100 лет. Но как группа они также представляют собой концептуальную проблему. Эволюция беспорядочна. Новые способы изучения окаменелостей раз за разом доказывают нам, что мы не можем проследить нашего самого раннего предка, потому что на самом деле мы не знаем, кто кого породил в генезисе биологической жизни. Мы привыкли представлять себе группы животных как матрешку, каждая из которых гнездится в более крупной, более инклюзивной группе, имеющей общих предков, чтобы однажды добраться до самой крупной из них: нашего последнего общего клеточного прародителя (интересно, что эпохальное исследование, посвященное поиску нашего последнего универсального общего предка, или LUCA, предполагает, что он возник почти так же давно, как и сама Земля, более четырех миллиардов лет назад^12).

Нам нравятся более простые повествования. Мы хотим, чтобы одна адаптация приводила к другой, как на конвейере. Но картина серьезных изменений в эволюции в меньшей степени напоминает конвейерную линию, а в большей – танец. Представьте, что все изменения в теле синапсидов подобны ряду исполнителей, держащихся за руки. Они собираются установить мировой рекорд по эндотермии, и для этого вся линия должна дойти до другого конца танцевального зала. Особо восторженный танцор бросается вперед, но его удерживают руки более медлительных исполнителей. Только идя нога в ногу, вся танцевальная труппа может добраться до дальней стены и получить приз.

Эту аналогию привел один из самых плодовитых авторов и исследователей терапсидов Том Кемп. Он назвал это коррелированной прогрессией и использовал ее, чтобы визуализировать то, что мы часто с трудом принимаем: возможно, существует не единое четкое накопление черт, ведущих к теплокровности – или любой другой особенности, – а список отдельных изменений, которые происходят с разной скоростью в разных группах. По мере того, как изменений становится все больше, появляется совершенно новый организм по другую сторону танцевального зала.

Это хорошая аналогия, но она может навести на мысль, что все танцоры непременно хотят попасть на другую сторону танцевального зала. Но у естественного отбора нет цели. Как тиран, он вознаграждает или отбраковывает, исходя из прихотей выживания.

Правильнее представить, что эволюционная линия танцоров состоит из пятилетних детей, в темноте играющих в музыкальные стулья.

Карьеры по-прежнему предоставляют лучшие возможности заглянуть в глубь времен. Многие из наших первых находок были сделаны в результате раскопок в поисках строительных материалов, и эта традиция продолжается и по сей день. Мы находим новые окаменелости, поскольку получаем гравий, укладываем дорожное покрытие и (к сожалению) продолжаем добывать уголь.

Те, кто ценит нетронутую природу, вряд ли назовут каменоломни прекрасным местом. Они – шрамы на лице Земли, будто противоречащие самой природе. Трудно примириться с жутким зрелищем, когда механическая рука экскаватора вонзается в поверхность скалы, разрушая ее, как ребенок – замок из песка. Но из этого разрушения рождается новое – не только здания, но и знания.

Чтобы найти окаменелости, нам нужны обнажения пород, содержащих ископаемые, а таких на удивление мало. Те нужные осадочные камни, которые все-таки выходят на поверхность, в основном покрыты пышной листвой. Сама Земля похожа на гигантское зеленое млекопитающее, кипящее жизнью. Часто только запустив свои пальцы в ее плоть, мы находим кости затерянных миров под ее кожей. Без этого мы бы почти ничего не знали о ее – или нашей – истории.

Когда мы поднимались обратно на холм к машинам, я оглянулась на пустую чашу карьера Клашаха. Мы оставили повсюду свои следы, извилистые тропинки на влажном песчаном полу. К чему придет ихнолог будущего, когда увидит эти запутанные схемы отпечатков, помимо вывода, что эти существа передвигались стадами (что, собственно, правда)? Мы никогда этого не узнаем. Но одно можно сказать наверняка: подобные места по всему миру надо защищать и исследовать, если мы хотим и дальше изучать наше далекое прошлое и те уроки, которые оно может преподать нам о нас самих и зверях, которые были до нас.

Глава шестая

Массовое вымирание

Я палеонтолог, вымирание мне знакомо.

Фариш Дженкинс, после того как у него диагностировали рак^1

Лаяли собаки. Гудели и скрежетали машины и сверчки. Надо мной крошечные птичьи лапки цокали по жестяной крыше отеля. По соседству другой постоялец смотрел сериалы, широко открыв дверь. Скандал на африкаанс влился в шум легкого бриза, поднявшегося с заходом солнца. «Уходи! Уходи!» – разносился крик. Я сморщила нос: древесный дым и пригоревший кофе. Черная как смоль ящерица остановилась, чтобы понаблюдать за мной. «Бледное тощее млекопитающее сидит на веранде, – наверняка думала она. – Солнце садится, ты уже не согреешься». Покачав головой, ящерка нырнула под плющ.

Вся трава была желтой, но мне говорили, что летом в Йоханнесбурге пышно и зелено. Сойдя тем утром с самолета после 11-часового ночного перелета из Лондона, я была рада ранней весне, без жары и насекомых. В Британии обещало быть жарче, чем в южноафриканском городе. Я испытала облегчение, сбежав от очередного гнетущего позднего лета Англии.

На следующее утро я должна была присоединиться к команде из Витватерсрандского университета, нам предстояла кое-какая полевая работа. Наша международная команда отправится в семичасовую поездку на юг, к местным жителям в маленькой деревне на границе с Лесото. Там нашли окаменелости динозавров, гигантских крокодилов и предшественников млекопитающих, которые, как зомби, поднялись из сухого вельда.

Триас звал.

Этот последовавший за пермским период стал свидетелем радикального изменения мировой фауны. Животные, процветавшие в первую эру млекопитающих, были почти полностью вытеснены рептилиями. Несмотря на более 100 миллионов лет развития и экологических инноваций, терапсидов смело массовым вымиранием, настолько жестоким, что жизнь на Земле оказалась близка к уничтожению как никогда раньше.

Из-за вымирания нептичьих динозавров конец мелового периода стал суперзвездой среди массовых вымираний. Ему около 66 миллионов лет, но все до сих пор говорят только о нем. Астероиды-убийцы, безусловно, достойны заголовков, но, будь смерть деньгами, до перми они не дотягивают. Если вам нужен настоящий Дуэйн Джонсон [62] массовых вымираний, обратите свой взор на конец пермского периода.

Меловому периоду положил конец посланник из космоса, но вот конец пермского периода не описать иначе как детоубийство.

252 миллиона лет назад точкой в первой великой главе эволюции стал апокалипсис. Погибло по меньшей мере 85 % живых существ (цифры варьируются, но это достоверная оценка потерь на уровне вида)3. Следующий геологический период, триасовый, начался с того, что жизнь была практически стерта с лица земли. И все стало странным, действительно странным – я имею в виду бегущих двуногих крокодилов и водных рептилий с лицами утконосов. Произошла полная смена групп животных, и на обломках старого мира возникла современная экосистема, включая млекопитающих в том виде, в каком мы их знаем.

В конце пермского периода уничтожила своих обитателей сама Земля. Доказательства ее преступления можно найти в ландшафте и химическом составе горных пород Сибири.

Обширные просторы сибирской глубинки простираются на восток от склонов Уральских гор. Здесь ландшафт образует серию ступенчатых холмов, называемых Сибирскими траппами.

Породы вулканические, но образовали их не те вулканы, которые мы привыкли себе представлять. Обычно нам видятся конусообразные горы, у которых в момент извержения срывает вершины и к подножиям сыплется дождь обломков. Но вулканы Древней Сибири представляли собой траппы – излияния базальта, больше похожие на булькающие на плите кастрюли, чем извержения. Жидкая магма выталкивается вверх через трещины. Их часто вызывают тектонические сдвиги плит поверх активных шлейфов расплавленной породы в мантии Земли. Такие всплески менее взрывоопасны, но лава более жидкая, и поэтому разливается по округе и душит ее.

Масштабы сибирских траппов почти непостижимы. За несколько миллионов лет траппы покрыли целых семь миллионов квадратных километров^4 континента. Объем лавы определить трудно, но, по оценкам ученых, на поверхности оказалось более трех миллионов кубических километров вещества. Только представьте: если залить весь этот жидкий базальт поверх Китая, он покроет всю страну слоем глубиной 300 метров.

Мягко говоря, тогда жить в Сибири было несладко. Разумеется, извержения убили почти все живое в непосредственной близости и выбросили столько пепла, что мгновенно повлияли на климат. Но вулканы производят и гораздо более смертоносные продукты с глобальным охватом. Богатые серой газы, метан и углекислый газ выделялись в огромных количествах, и это серьезно сказалось на климате.

Поскольку мы уже живем в мире, нагревающемся из-за антропогенного изменения климата, нам хорошо известно влияние углекислого газа (CO_2) на планету. Он задерживает тепло, не давая ему уйти в космос, и таким образом нагревает атмосферу – процесс, удачно названный парниковым эффектом. В настоящее время мы находимся в затруднительном положении из-за повышения уровня CO_2 до более чем 414 долей на миллион (почти вдвое по сравнению с предыдущим показателем в 280 долей на миллион за последние 10 000 лет). Представьте себе, каково было в конце пермского периода, когда концентрация углекислого газа взлетела до небес, превысив 2000 долей на миллион (оценки разнятся, некоторые предполагают почти 2500 долей на миллион)5. Хотя уровень CO_2 естественным образом изменяется с течением времени, настолько высоких показателей не встречалось никогда за всю историю Земли. Например, в девоне уровень CO_2 достигал целых 1500 долей на миллион, но даже такой уровень намного ниже, чем в конце пермского периода. Кроме того, эти изменения обычно происходят относительно медленно, предоставляя живому миру время для адаптации. Но, как и антропогенное изменение климата, потепление в конце пермского периода было слишком быстрым, чтобы за ним поспевал естественный отбор.

Хватило бы и стероидного роста уровня CO_2, чтобы кардинально повлиять на жизнь, но тут внес свою лепту второй всадник этого апокалипсиса, сера. Задерживаясь в атмосфере, сульфатные частицы притягивают водяной пар, и вместе они конденсируются в облака. Под воздействием солнца сульфаты растворяются с образованием серной кислоты, которая затем обрушивается на мир дождем. Растения, которые и так борются за фотосинтез под толстым покровом облаков пепла в разгар глобального потепления, вдобавок иссушаются дождями, которые должны омывать и поддерживать их. Попадая в водные пути и просачиваясь в море, кислотные дожди растворяют раковины моллюсков и планктон, подрывая основу пищевой цепи.

Конец пермского периода ознаменовался крупнейшим массовым вымиранием в истории, и его иногда называют «Великим вымиранием». Было уничтожено порядка 81 процента жизни в море, на суше – 75 процентов^6. Список групп, не переживших катастрофу, огромен, включая целые семейства кораллов, всех трилобитов, гигантских морских скорпионов и многочисленные группы рыб, которые существовали более 100 миллионов лет, начиная с девонского периода. На суше сильно пострадала каждая группа: амфибии, рептилии и особенно терапсиды ощутили удар на себе. Досталось даже насекомым, целых девять отрядов канули в Лету – это, возможно, единственное известное массовое вымирание насекомых. Большинство групп терапсидов полностью вымерли, включая тех, кто усовершенствовал пищевую цепочку травоядные-плотоядные.

Множество свидетельств подтверждают массовое вымирание в пермском периоде. Первая подсказка скрывается в сибирских траппах, как в их наличии, так и в их возрасте. Вулканические породы содержат минерал циркон, который можно использовать для радиометрического датирования благодаря содержащемуся в нем урану, чей период полураспада нам известен. Возраст циркона указывает на то, что излияния базальтов начались примерно за 300 000 лет до конца пермского периода и продолжалось по меньшей мере 500 000 лет в триасе. Это неопровержимое доказательство сопровождается признаками геохимии горных пород со всего мира. В таких местах, как Мэйшань в Китае и Сьюзи на севере Италии, геологи отметили огромные изменения в изотопах углерода и серы на границе перми и триаса, свидетельствующие о том, что естественные циклы этих элементов были радикально нарушены.

Состав химических веществ в горных породах и окаменелостях говорит нам о том, что океаны стали не только кислыми, но и аноксическими – лишенными кислорода. Так создаются мертвые зоны, где мало что может выжить. Кислородное голодание океана происходит, когда климат нагревается, и это приводит к нарушению пищевых цепочек и циркуляции океана – мы наблюдаем эти события в современном мире из-за антропогенного влияния на планету. В конце пермского периода огромные территории некогда богатого Палеотетиса превратились в горячий смертоносный суп, от которого страдала морская флора и фауна. Температура воды на экваторе поднялась до 40° по Цельсию – горячее вашей вечерней ванны с пеной.

Окаменелости также рассказывают нам, как изменения ощущались животными. Мы ясно видим, что широко распространенные и успешные родословные исчезли из летописи горных пород почти мгновенно по геологическим меркам. Там, где жизнь все же пыталась удержаться, дела шли плохо. Леса более высоких широт, такие как обширные хвойные леса, покрывавшие часть территории нынешней Европы, исчезли. В остатках органических отложений наблюдался резкий рост количества грибковых спор, предположительно, высвобождающихся при массовом разложении растительности. Гниль разъедала Землю.

Разрушения, вызванные пермским вымиранием, невообразимы. Их воздействие было затяжным, проявляясь совокупными приступами в течение практически миллиона лет. Но последствия длились еще дольше: потребовалось 10 миллионов лет, чтобы жизнь вновь собралась во что-то приближенное по сложности к разнообразным экосистемам времен терапсидов.

Мир, возникший из вулканической пыли, был не похож ни на что из того, что было прежде. То, как выжила жизнь и что происходило в течение следующих 50 миллионов лет триаса, остается загадкой, над которой палеонтологи все еще ломают голову. Но вот что самое любопытное: почему линия млекопитающих, столь успешная и разнообразная в пермском периоде, уступила первое место рептилиям? Последствиями этого, однако, стало становление млекопитающих в том виде, в каком мы их знаем сегодня.

Наш грузовик съехал с дороги, подняв облако пыли. Мы вчетвером ступили на грязную обочину, щурясь от солнечного света. Впереди дорога проходила через низкий мост, а за ним простирался вельд до предгорий лесотского Дракенсберга. Деревню Кхемега позади нас скрывал невысокий холм. Справа по равнине тянулась густая сеть обводненных впадин и долин, называемых донгами. Зрелище напоминало изображения с марсохода НАСА. Иссушенный и покрасневший пейзаж страдал от зимней засухи.

Мы спустились по мосту к извилистому руслу реки, широкому, как бассейн, но сухому, как горбушка хлеба. Интенсивных дождей, изрезавших этот рельеф, не было, но их следы сохранились подобно окаменелым останкам. Камни были стерты до гладкости, а борта русла осыпались – характерная эрозия, вызванная бушующей водой.

– Какова вероятность внезапного паводка? – спросила я своих товарищей по полевой работе. Будучи родом из страны, постоянно влажной как салфетка, я знала о высохших руслах рек только по фильмам и документалкам о природе. Так что в знании ландшафта и его опасностях я доверилась двум южноафриканцам и жителю Свазиленда. Они обменялись взглядами. – Скорее всего, никакой, – ответили они и пошли вниз по реке. Я посмотрела на хлипкое основание моста, между стойками которого были зажаты большие куски камня и строительного мусора. Скорее всего, никакой.

Русло реки расширялось, исчезая за выступом. Слой скалы, на котором мы стояли, обрывался так же резко, как край стола. Мы вместе подошли к выступу и заглянули вниз. Каменные плиты размером с автомобиль беспорядочно лежали вокруг бирюзовой лужи с водой. Из скрытого в скале источника сочилась вода, и все русло реки извивалось на дне оврага с крутыми склонами глубиной не менее четырех этажей. В сезон дождей нас бы смело с обрыва водопадом. Движение воды неуклонно сокращалось, заставляя водопад совершать лунную прогулку по вельду.

– Вот куда нам надо, – объявила Лара Сцишио, указывая на зияющую дыру перед нами. Она потуже затянула шнурок шляпки под своим острым подбородком. Ее коллега, Мишель де Кок, почесал щетину и оценил спуск. Он кивнул: «Я принесу бур». Сцишио и де Коку предстояла здесь важная работа. Для остальных главными приоритетами были поиск новых окаменелостей и обеспечение сохранности ископаемых находок предыдущих лет для транспортировки в лабораторию. Но для Сцишио и де Кока главными были сами скалы.

Породы вокруг Кхемеги относятся к крупной стратиграфической единице, называемой супергруппой Кару. Они встречаются на большей части территории Южной Африки и Лесото, а также в некоторых близлежащих странах – Малави, Намибии, Свазиленде, Замбии и Зимбабве. Эти отложения не только занимают площадь, превышающую территорию Германии, но и уходят вглубь на много километров, охватывая 150 миллионов лет геологического времени.

Самые старые породы восходят к каменноугольному периоду. Кроме того, по всей Южной Африке раскинулись огромные залежи пермских пород. И наконец, триасовые кольца, поверх которых вишенкой на слоеном торте лежит скопление юрских лав, образуя страну Лесото. Большую часть более молодых пород, образовавшихся поверх, смыло водой.

Мы шли там, где формация Эллиот встречалась с лежащей под ней формацией Мольтено. Давно известно, что возраст обоих слоев относится к позднему триасу и ранней юре. Выяснялось это традиционными методами, такими как преемственность фауны: изучением видов ископаемых животных, насекомых и растений, сохранившихся в породах. Они запечатлели решающий момент в истории эволюции.

Жизнь снова встала на ноги после полного уничтожения в конце пермского периода, но затем произошло другое массовое вымирание в конце триаса, пускай и меньшее по масштабу [63]. Размах был не таким апокалиптическим, но все же достаточным для того, чтобы снова перестроить экологический ландшафт. Этот ключевой момент в эволюции животных остается малоизученным – мы не знаем, как и почему одни группы исчезли, в то время как другие выжили. Чтобы разобраться, нам нужно больше окаменелостей.

Точный возраст формаций Мольтено и Эллиот неизвестен. Эти группы пород занимают огромную территорию, углубляясь в долины и выныривая из них, а также выглядывая из-под склонов юрских холмов. Вполне вероятно, что фактический возраст слоев варьируется в локальном масштабе, а это значит, что различные окаменелости, найденные вокруг Кхемеги, могут иметь разницу в возрасте до 20 миллионов лет. Палеонтологи вряд ли поймут, что их находки могут рассказать о смене групп животных в этой части Африки, если в хронологии такой разброс.

Сцишио намеревалась решить эту проблему. Она и де Кок использовали бур для отбора образцов горных пород из разных точек формаций Мольтено и Эллиот, чтобы определить их возраст с помощью палеомагнетизма (исследования изменений в магнитном поле Земли) и радиометрического датирования.

При работе с осадочными породами большинство методов радиометрического датирования ненадежны, поскольку камень содержит вкрапления более старых пород, которые подверглись эрозии, как мы видели в предыдущей главе. Но все же мы можем получить кое-какую полезную информацию. В некоторых осадочных породах есть циркон – тот же минерал, который позволил точно датировать траппы в Сибири. Циркон содержит радиоактивные элементы уран и торий, чей распад можно измерить, тем самым определив предполагаемый возраст, когда первоначальная вулканическая порода изверглась и остыла. Эрозия и вторичное отложение могли произойти только после извержения. Логично предположить, что радиометрическое датирование предоставит нам максимальный возраст, в течение которого могла образоваться осадочная порода, – в конце концов, она не могла отложиться до извержения.

Сцишио уже определила относительный возраст участка формации Эллиот в другом месте^7. Она сопоставит результаты из Кхемеги с предыдущими данными, чтобы выяснить, как эти два места связаны друг с другом. В конечном счете это исследование прояснит картину отложения горных пород по всему региону, обеспечив основу, на которую палеонтологи смогут опираться в своей работе.

Я смотрела, как маленькая фигурка Сцишио бесстрашно взбиралась по краю иссушенного водопада, исчезая в крутом ущелье. Мне предстояло работать здесь, наверху. Вместе с коллегой-палеонтологом Кэтлин Доллман я отправилась к разрушающимся берегам реки. Пока наши друзья бурили породу, мы прочесывали отложения в поисках окаменелостей.

В этой части Южной Африки земля полна костей, и в сезон дождей они обнажаются. Их поиск – мучительная работа. Была зима, и, хотя по местным меркам было холодно, моя кровь кипела: днем температура колебалась между 15 и 20° по Цельсию. Воздух был таким сухим, что, когда я расчесывала волосы, пряди потрескивали и ломались, а из-за статического электричества казалось, что я засунула палец в розетку.

Первый день поиска всегда захватывающий. Вы подбираете кость за костью с пурпурно-серой от эрозии поверхностью, радуясь успеху. Но обычно встречаются одиночные кости, сильно поврежденные, и их редко стоит собирать. Ученые же надеются найти цельные челюсти, черепа и скелеты, которые можно проанализировать, чтобы рассказать о видовом разнообразии и о том, как животные передвигались и жили. Эти экземпляры найти сложнее, но мы знали от местных жителей, – которые продолжают добывать новые окаменелости и открывать новые места для поиска, – а также по предыдущим годам, проведенным в Кхемеге, что они где-то здесь. Доллман направилась прямо к берегу реки рядом с высохшим водопадом. Чтобы дважды не обыскивать тот же участок, я решила уйти к дальнему берегу и порыскать по донгам, врезающимся в склон холма.

Формация Эллиот, ранее известная как «красные пласты», в основном состоит из аргиллита и алевролита. Камень мягкий и легко поддается при легком постукивании молотком, осыпаясь дождем пурпурных и красных оттенков. Когда-то эта местность была изрезана извилистыми реками, которые приносили жизнь на равнину и неуклонно сбрасывали с себя бремя грязи. Иногда они также переносили тела, предавая их покою в тихом омуте, чтобы мы могли эксгумировать их 200 миллионов лет спустя.

Через час я стояла высоко над рекой, глядя в овраг и жадно глотая воду. Подо мной Доллман размахивала руками. Я убрала бутылку и направилась к ней. Пока я безрезультатно ходила взад и вперед по осыпающимся скалам, она продвинулась едва ли больше чем на несколько метров. Когда я подошла, то поняла почему: из каждого холмика торчали кости. Я коснулась одного из них своим геологическим молотком, и он ушел глубоко в склон холма. Тут была целая коллекция, и кости были в хорошем состоянии. Вот оно – палеонтологическое золото.

Достав свой телефон, Доллман отправила сообщение нашей группе. Остальные члены команды были в другом месте, разбирали и извлекали кости, найденные в прошлом году. Прошло совсем немного времени, и рядом с нашим грузовиком припарковался второй, и знакомая фигура зашагала вниз по руслу реки. Это был руководитель проекта Джона Шуаньер из Витватерсрандского университета в Йоханнесбурге. Родом из США, Шуаньер – один из ведущих палеонтологов мира и непоколебимый сторонник следующего поколения южноафриканских исследователей. В своих заляпанных грязью джинсах и выцветшей футболке он похож не столько на ученого, сколько на батрака, но с манерами вежливого ковбоя. Солнце уже окрасило его черты в коричневый цвет – или, возможно, это просто 10 дней жизни в палатке без душа? Один из палеонтологов команды пошутил несколькими вечерами ранее, что Шуаньер так любит полевую работу потому, что тут он может предаваться двум своим самым большим страстям: курить и не мыться.

Шуаньер появился со свернутой сигаретой и своим фирменным спокойствием.

– Что тут у вас? – Доллман показала ему кости, и мы вместе оценили находку. Он взял несколько костей, которые мы аккуратно положили на ближайший камень. Он поджал губы и одобрительно кивнул. Я не могла видеть его глаз, потому что они были скрыты очками-авиаторами, но он явно был доволен.

– Этот похож на завропода, но вот это, – он взял кость конечности, разделенную на три фрагмента, и сложил их в анатомическом порядке, – это похоже на равизухия.

– Это хорошо? – спросила я, будучи менее знакома с рептилиями. Шуаньер сдержанно кивнул:

– О да, это хорошо.

Первые окаменелости Кхемеги нашел местный пастух Думангве Тьобека. Он часто навещал нас во время раскопок, чтобы поболтать и узнать, к чему привело его открытие. Он был высоким и обычно носил бейсболку поверх своих коротких дредов. Когда я пожала его теплую руку, она была сухой и твердой, как ветка кустарника.

Здесь пасутся стада овец и крупного рогатого скота, и пастухи, такие как Тьобека, ежедневно проходят много миль, пока животные добывают корм. Зимой тут нечем поживиться и отовсюду торчат впечатляющие рога бывшего тут скота, а их ребра выступают как ксилофоны. Иногда мы находили в донгах коровий череп или прочие кости – свидетельство тяжелых времен для деревни.

Тьобека нашел первые кости, когда шел к могилам своих родственников. Он догадывался, что нашел нечто важное, и показал кости односельчанам Сгиньяне Ралейн и Тембе Джика-Джика. Ралейн, тоже деревенский старейшина, точно знал, что это ископаемые кости. Он читал о динозаврах и летающих рептилиях и всегда надеялся найти что-нибудь такое. Вместе они поняли, что кости принадлежали динозаврам и что их находка, несомненно, заинтересует ученых и поможет их деревне.

Старейшины деревни обратились за советом и в итоге связались с Шуаньером из Института эволюционных исследований в Витватерсранде. Теперь Шуаньер и его команда работали с жителями деревни и коллегами из университетов Южной Африки, а также Европы и Америки. Вместе они проводили раскопки и изучали окаменелости от имени общины Кхемега. Исследователи открыто делились всеми открытиями с местными жителями, приветствуя их на местах раскопок и набираясь от них знаниями о ландшафте. В конце недели показали слайд-шоу: команда Шуаньера рассказывала о палеонтологии и отвечала на вопросы об окаменелостях, эволюции и геологии. Ралейн почти каждый день присоединялся к нам, помогая и передавая свой опыт. У него был острый глаз, и за последние несколько лет он сделал много важных открытий. Некоторые из них он показал нам в своем саду, где над рядами овощей цвели нежные розовые цветы сливы.

Местные чиновники и высокопоставленные лица тоже посетили деревню, размышляя о том, как проводимая там работа может принести экономическую выгоду этому району. Исследования только начались, но все выглядело так, будто тут – одно из крупнейших костных захоронений в Южной Африке и реальное достояние сообщества.

В начале недели, когда наша команда прибыла на основное место раскопок, меня встретила сцена, которая всплывает у большинства людей, стоит им представить себе палеонтологические работы. Сухой пейзаж, команда в клетчатых рубашках и футболках, широкополых шляпах и солнцезащитных очках. Стереотип появился из-за культовой сцены в «Парке Юрского периода», где палеонтологи находят полный скелет велоцираптора в североамериканских пустошах. Есть несколько прописных истин: пейзажи, подобные этому, легко разрушаются, обнажая кости, а одежда выбирается из соображений практичности – износостойкая и защищающая от солнца. Так что обошлось без щеток, изящно отбрасывающих песок в сторону, чтобы откопать идеально сочлененные скелеты. Все это просто голливудские штучки.

Сумка со стамесками, которую я несла с собой, с громким звоном приземлилась. Передо мной лежали два огромных гипсовых слепка, похожих на гигантские грязные зефирки, бежевые от копоти. Два метра в поперечнике, они стояли в искусственных ямах с толстым дном, заполненным осадком от сезона дождей. Изодранные края мешковины выглядывали наружу, развеваясь на горячем ветру.

В прошлом году команда изучала скелет динозавра и скопление костей меньшего размера, которые, вероятно, принадлежали одной из немногих линий терапсидов, переживших массовое вымирание, – дицинодонтам. Проведя раскопки и оставив окаменелости в своих могилах, исследователи накрыли их защитным слоем грубой мешковины, пропитанной гипсом, в надежде, что затвердевшая оболочка защитит кости от непогоды до возвращения ученых.

Первую неделю полевых работ нам предстояло расширить и выкопать ямы, а затем смыть старый гипс и нанести новые слои. Во вторую неделю рабочие на экскаваторе перевернут многотонные маршмеллоу, чтобы мы могли оштукатурить их нижнюю сторону. Затем их погрузят на грузовик и отправят в семичасовое путешествие обратно в Йоханнесбург. В лаборатории Витватерсрандского университета команда южноафриканских исследователей уже приготовилась работать над перемешанным содержимым, окончательно освободив его для изучения.

Залежи костей в Кхемеге могут оказаться лучшим местом в Южной Африке для сбора окаменелостей триасового периода. Все, что нам сейчас было нужно, – собрать их.

Триас – самый недооцененный период мезозойской эры. Ему не хватает очарования юрского периода или самоуверенности мелового. Он – старший брат-интроверт, которого никто по-настоящему не понимает. Но стоит только приглядеться, и вы поймете, что беседа с ним куда интереснее.

Триас полон свежих идей. Этот период, охватывающий 51 миллион лет, начинается с опустошения конца пермского периода и проходит полный цикл, чтобы закончиться очередным массовым вымиранием. Его годы богаты событиями, и их изучение дало нам беспрецедентные знания о том, как жизнь восстанавливается после практически полного уничтожения.

Нам хотелось бы думать, что массовое вымирание – явление редкое. Викторианцы изо всех сил пытались переварить эту обрушившуюся на них реальность, которая никак не вязалась с их представлениями о боге. Однако мы уже привыкли к исчезновению видов. Некоторым из нас, естественно, стыдно за недавние потери, вызванные деятельностью человека, однако во многих это, напротив, пробуждает непонятное самодовольство. Когда смерть принимает большие масштабы, человечество немного теряется, не зная, как себя вести. Комик Эдди Иззард однажды пошутил, что, когда число смертей исчисляется сотнями тысяч, мы не ужасаемся, а почти что готовы сказать: «Отличная работа!» [64]

Палеонтологи, изучающие останки, прекрасно осознают хрупкость жизни. Мы просто живем в промежутке между вымираниями, в паузе между ударами сердца нашей планеты.

Благодаря окаменелостям известно по меньшей мере о 20 массовых вымираниях. Какие из них считать «крупнейшими», определяет статистика. В 1982 году два палеонтолога, Джек Сепкоски и Дэвид Рауп, изучили количество групп морских беспозвоночных животных в летописи окаменелостей. Они сравнили, сколько видов появлялось и исчезало с течением времени, с обычной фоновой частотой вымираний. В среднем продолжительность жизни видов составляет от одного до четырех миллионов лет. Скорость, с которой они появляются (называемая видообразованием) и снова исчезают, повышается и понижается, подобно ровному дыханию.

Сепкоски и Рауп выделили в летописи окаменелостей пять точек, где скорость вымирания значительно превышала видообразование. Событие конца пермского периода было, безусловно, самым крупным, за ним следуют события конца триаса и конца мела, а также еще два вымирания, одно в девоне и одно в силуре – классическая «большая пятерка». Недавно список пополнился еще несколькими событиями. Один пренеприятный всплеск случился за 10 миллионов лет до конца пермского периода, а еще один был выявлен в триасе. И конечно же, происходящее прямо сейчас вымирание, вызванное чрезвычайно недальновидным приматом [65].

Мы часто озабочены выявлением движущих сил массового вымирания. Сюда входят мощные извержения вулканов, астероиды, изменение уровня моря, изменение климата и тектоника плит, или же сочетание нескольких из них – они изменяют окружающую среду так быстро и радикально, что устоявшиеся формы жизни с ними просто не справляются. Хотя все мы, естественно, хотим знать причину болезни, понять процесс выздоровления куда важнее.

Один из выводов, полученных в результате работы Сепкоски и Раупа, заключается в том, что, несмотря на ритмичное разрушение, не менее ритмична и другая история. История о том, как жизнь возвращается в нормальное русло. И это не просто любопытная эволюционная загадка; она поможет нам оценить все последствия наших действий как инициаторов последнего массового вымирания и предвидеть реакцию природы в ближайшие столетия.

После массового вымирания в конце пермского периода немногим выжившим группам четвероногих пришлось тяжко. Вокруг экватора простиралась огромная мертвая зона, температура суши и моря делала существование чего бы то ни было практически невозможным. В это время в летописи горных пород появляется «угольный пробел», потому что не было лесов, которые могли бы создать залежи, способные его сформировать. Точно так же здесь почти нет кораллов или кремня, который обычно образуется в результате постоянного выпадения богатого кремнеземом планктона на морское дно.

Экстремальные условия и утрата сложных сред обитаний по всему земному шару оказали странное воздействие на разнообразие видов. Некоторые группы, которые, выйдя из огня да в полымя, как неубиваемые терминаторы, сумели пережить изменения – но не обязательно в долгосрочной перспективе. Такие виды называют «таксонами катастроф» (таксоны – группы организмов). Хрестоматийный пример – представитель могущественной линии синапсидов. А точнее, род листрозавров, принадлежащий к дицинодонтам, сочетание клюва и бивня которых отличает эту группу от других терапсидов пермского периода.

Если вы начнете копаться в костях самого раннего триаса, то непременно найдете листрозавра. Эти решительные травоядные были повсюду, процветая от лавразийской головы Пангеи до ее антарктических ног. Они настолько широко распространены на ныне разделенных массивах суши, что их присутствие в летописи окаменелостей на нескольких континентах стало ключевым доказательством тектоники плит и существования суперконтинента Пангея.

Виды листрозавров варьировались от размеров кошки до размеров коровы. Все они были полноватыми, коротконогими и полусогнутыми, в отличие от более прямой позы других терапсид. Хвосты у них были короткие – маленький треугольник, торчащий из спины. Пробираясь сквозь подлесок, они поедали травянистую растительность, которая пришла на замену пермским лесам. Более мягкие, низкорослые растения без древесных стеблей, такие как полушник, мхи и ликофиты, исчезали в клювах-секаторах этих дицинодонтов. До 90 % всех позвоночных, живших на заре триаса, были видами листрозавров. Это один из немногих известных нам случаев в истории, когда одна небольшая группа четвероногих настолько заполонила Землю – самая что ни на есть чума [66].

Организмы, образующие экосистемы после стихийных бедствий, как правило, неприхотливы: они едят что попало и адаптируются к различным условиям окружающей среды. Вполне вероятно, что листрозавр не был привередливым едоком. Остатки нор предполагают, что он мог укрываться в них от суровой жары и кислотных дождей, что еще больше способствовало выживанию вопреки всему.

Он был не один на этой восстанавливающейся планете. Листрозавра сопровождала разрозненная группа собратьев-терапсидов, тероцефалов и цинодонтов. Этих выживших было немного, но тем не менее они держались. Некоторые древние родственники амфибий тоже пережили катастрофу, быстро восстановившись и став водными хищниками. Рассеянные остатки рода рептилий тоже заявили о своих притязаниях на землю: родственники гигантских пермских парейазавров и предки всех ныне живущих рептилий и архозавроморфов делили очищенную Землю. Поначалу они были относительно небольшим компонентом экосистемы.

Монокультуре дицинодонтов не суждено было продержаться долго. Ключевая особенность таксонов катастроф в том, что они недолговечны. На какое-то время вымирание в конце пермского периода привело к сокращению экологического разнообразия. Даже после 15 миллионов лет восстановления не хватало крупнотелых травоядных или плотоядных животных, эти ниши в пермском периоде занимали терапсиды, такие как горгонопсы, а также завропсиды и парейазавры. Наряду с отсутствием очень крупных существ, было мало и очень мелких: любителям рыб и насекомых требовалось время, чтобы вновь появиться на свет. Но если впервые развитие такого разнообразия в образе жизни и размерах тела заняло более 100 миллионов лет, в триасе все произошло намного быстрее, потому что выжившие после массового вымирания дали нужный толчок. Не было необходимости начинать с нуля; у естественного отбора уже была основа для создания следующей сложной экосистемы.

За первые 20 миллионов лет триасового периода экосистемы восстановились. Мутации, произошедшие в триасе, создали беспрецедентно новый мир. Такое восстановление научило ученых тому, что исчезновение многочисленных групп животных создает множество возможностей. Конкуренция за выживание между группами ослабевает, предоставляя пространство для изучения новых способов жить в этом мире.

Аналогичный эволюционный механизм работал, пускай и в меньшем масштабе, на Галапагосских островах, где Чарльз Дарвин побывал во время своего знаменитого путешествия на корабле «Бигль». Ученый отметил, что вьюрки, переселившиеся на Галапагосские острова, стали прародителями всего разнообразия процветающих там сегодня птиц. Оказавшись на вулканических островах, птицы накапливали мутации, которые обеспечили им преимущество в борьбе друг с другом: клювы одних птиц расширились для дробления семян, клюквы других – удлинились, чтобы проделывать отверстия в кактусах и выедать их внутренности.

Терапсиды поначалу неплохо справлялись, но, когда минута славы листрозавров закончилась, открывшимися возможностями поспешили воспользоваться представители линии рептилий. Подобно подросткам, впервые покидающим дом, они начали экспериментировать. Что в итоге привело к появлению самых популярных и любимых многими вымерших животных: динозавров.

Динозавры стали характерной чертой мезозоя, но начали свой путь они намного раньше. С началом триасового периода различные рептилии принялись осваивать сушу, море и небо. В воде плезиозавры и ихтиозавры размахивали плавниками, обустраивая свой дом на глубине. Этих морских рептилий иногда ошибочно принимают за динозавров, но их родословная разошлась задолго до этого, по крайней мере еще в середине пермского периода.

Одна из самых странных групп морских рептилий триаса – это хупезухи. Их окаменелости найдены в Китае в отложениях, залегающих по краям океана Палеотетис. На первый взгляд они напоминают крокодилов, но только с огромными лопастями вместо конечностей. Вдоль позвоночника от плеча к бедру тянутся костные узелки, расположенные наподобие лежачих полицейских. Тяжелый хвост сужается к острому кончику, в то время как на другом конце находится нелепо крошечная голова. Хупезухи были беззубыми и питались мягкими беспозвоночными, например морскими червями. Рептилии были не крупнее выдры, а иногда достигали размеров морской свиньи. У одного вида развился череп, который, по сути, был прототипом черепа утконоса, в комплекте с тонким чувствительным «клювом» и маленькими глазами.

Появлялись и другие рептилии. Предки черепах скрывались поблизости – сначала на суше, промочить ноги они решились только в позднем триасе. Среди архозавроморфов выделились две ведущие группы: крокодилов и динозавров. Обе группы сначала в высшей степени походили на ящериц, но триасовый период дал им возможность поиграть со строением тела. В основании родословной динозавров находятся их близкие родственники: первые позвоночные, развившие способность к полету, – птерозавры.

В триасе эти разнообразные группы рептилий обогнали терапсидов в гонке за завоевание нишевого пространства. Поначалу самые ранние предки динозавров шли по протоптанной дорожке: неспециалисту все они кажутся ящерицами с длинными шеями. Некоторые научились ходить на двух ногах – эту особенность потом переймут их потомки (приматы далеко не первыми придумали прямохождение). Они были предшественниками тероподов и орнитоподобных динозавров, некоторые из которых вернулись к хождению на четвереньках: например, мегалозавр и стегозавр. Другая группа, называемая завроподами, приобрела гигантские размеры. Они, как известно, представлены длинношеими мегатонными травоядными животными, такими как диплодок и брахиозавр.

Но все это еще впереди. Динозавры переживут массовое вымирание в конце триаса и станут одними из самых важных животных в мезозойском мире. В южноафриканском Кару их предшественники помогают определить возраст различных пластов горных пород.

Однако поначалу не динозавры лидировали на суше триаса.

Сегодня крокодилы напоминают неуклюжие, но очень опасные бревна: они месяцами валяются на берегах рек без еды, а затем топят несчастное, страдающее от жажды животное в приступе недолгого безумия. Но в триасе родственники крокодилов были одними из самых плодовитых и интересных животных в округе. Среди них были бегуны, похожие на борзых; они были стройными и длинноногими, а некоторые даже были двуногими. Другие родственники крокодилов были огромными, например 4,5-метровый рогатый травоядный десматозух, этакое внебрачное дитя комодского дракона и длиннорогого рогатого скота. В мезозое крокодилы продолжали диверсифицироваться, превратившись в полностью морских суперхищников и даже травоядных животных по образу и подобию листрозавра.

Одной из ранних групп в этой родословной крокодилов были равизухии. Они хорошо известны в Европе, Северной Америке, России, Китае и Аргентине, но в меньшей степени в Южной Африке. Равизухии – образцовые представители триаса, их присутствие в отложениях дает однозначный ответ о возрасте горных пород. Они унаследовали от горгонопсов звание лучших хищников своего времени. Как и горгонопсы, эта группа рептилий имела более вертикальную позу, что обеспечивало скорость и ловкость при охоте. Если посмотреть на их скелеты, создается впечатление, что кто-то прилепил голову тираннозавра к телу тигра. Они, несомненно, питались предками динозавров в рептильном ремейке пермской пищевой цепочки, заданной терапсидами. Суть та же, актерский состав другой.

Хотя кости равизухий разбросаны по южноафриканскому Кару, большинство окаменелостей плохо сохранилось. Многие фрагменты не дают практически никакой информации о месте, где они были найдены, что ограничивает их полезность для исследований. Но изучение равизухий и первых динозавров важно для понимания экосистемы, развившейся в мезозое. По костям палеонтологи пытаются определить причину, почему именно динозавры так процветали на границе триаса и юры, а также за ее пределами.

Тела были похоронены на берегу высохшего русла реки близ Кхемеги. В каждом донге была целая коллекция, и нескольких исследователей перевели с основного места раскопок сюда. В течение двух дней я была сосредоточена на своем участке берега, работая иногда в одиночку, а иногда с Ралейном, неуклонно, но осторожно следуя за цепочкой костей. Вскоре боль в руке превратилась в мышцы (которые быстро исчезли после нескольких месяцев работы за компьютером).

Ритм копания завораживает. Весь мир уменьшается до размеров пятачка грязи под ногами. Методично снимать слой за слоем и искать кости – вот подлинное удовлетворение. Мои глаза были сухими, а ноздри забиты пылью. Когда я высмаркивалась, платок становился коричневого цвета.

Погруженная в раздумья, я сначала не заметила суматохи среди коллег. Они стояли слева от меня и что-то восклицали, склонившись над чем-то у их ног. Я отложила молоток и пошла к ним.

Огромный шип наполовину торчал из земли горчичного цвета. Зуб величиной с мой большой палец. Мы осторожно убрали еще один камень и нашли под ним еще несколько зубов, выстроившихся в ряд в челюсти длиной с мое предплечье. Огромный хищник. Кости вокруг наводили на мысль, что перед нами исключительно цельное животное. Если это останки равизухия, про которого ранее говорил Шуаньер, это самый полный скелет, найденный в Южной Африке.

Кару остается одним из лучших мест для поиска окаменелостей триасового периода. Наряду с Аргентиной и Аризоной в США, это место дает самое ясное представление о жизни триаса. Подводя итоги, мы увидели в Кхемеге представителей двух самых знаковых триасовых групп: первых динозавров и равизухий. Мы смогли собрать подробную информацию об их местонахождении и расположении в последовательности горных пород, что дало представление о закономерностях их эволюции в этом регионе.

Вся команда была в приподнятом настроении и не могла дождаться, когда сможет поделиться новостями с остальными в местной гостинице. Раскопки оправдали все потраченные часы и расходы, а также обеспечили деревню доходом и туризмом на ближайшие годы. Мы также надеялись, что эти кости смогут побольше поведать нам об эволюции не только в Южной Африке, но и во всем триасовом периоде.

Начиная с триаса рептилии-экстраверты привлекают к себе много внимания – порой даже чересчур. Гигантские крокодилы-убийцы и слоноподобные протодинозавры сильно бросаются в глаза. Они подобны эволюционному фейерверку, впечатляющему, экстравагантному и экзотическому с точки зрения антропоцена [67]. Однако представители линии млекопитающих тоже разжигали свои революционные костры.

Как и все животные, терапсиды пострадали от массового вымирания. Хотя некоторые восстановились исключительно быстро, они так и не обрели того разнообразия форм и размеров, которое наблюдалось в пермском периоде. Листрозавра и нескольких близкородственных животных, живших с ним бок о бок, вскоре заменили новые группы дицинодонтов, которые выглядели и вели себя очень похоже. Эти травоядные стали антилопами гну раннего и среднего триаса, оставаясь наиболее распространенными растительноядными животными на протяжении более 20 миллионов лет.

Однако позже численность дицинодонтов пришла в упадок. К юрскому периоду большинство травоядных животных размером крупнее собаки представляли рептилии, и единственными оставшимися представителями линии млекопитающих были цинодонты, включая предков современных млекопитающих.

Но дицинодонты приберегли самое лучшее напоследок. Недавно найденный в Польше ископаемый скелет времен позднего триаса, принадлежавший животному размером со слона, потряс палеонтологов, когда выяснилось, что это не очередной динозавр, а впечатляющий гигантский дицинодонт.

Названный лисовицией, этот представитель дицинодонтов достигал семи тонн, что делает его самым крупным синапсидом, известным до мегагигантов новейшей геологической истории. Он во многом напоминал слона, как своим объемистым желудком, переваривающим растения, так и выпрямленными ногами-колоннами. Такая форма конечностей конвергентно эволюционировала у многих животных из-за большой массы тела. Крепкие ноги позволяют выдерживать большой вес, но приводят к медлительности и неуклюжести движений. По крайней мере, три ступни всегда соприкасаются с землей, когда слон ходит или бегает [68].

Лисовиция была похожа на слона, но у нее не было хобота, а бивни были редуцированы. У нее сохранился странный клюв дицинодонта и, вероятно, безволосость. Невероятно впечатляющий конец для группы, которая так хорошо справилась перед лицом катастрофы и узурпации рептилиями.

На бескрайних сухих просторах Кару в изобилии встречаются окаменелости дицинодонтов. Большая часть наших знаний о них и других триасовых терапсидах и цинодонтах поступила от южноафриканских исследователей – они продолжают и сейчас совершать открытия, часто в рамках международного сотрудничества.

Одна из ключевых фигур в палеонтологической истории Южной Африки – очередной шотландец [69], который в девятнадцатом веке эмигрировал на другой конец света в поисках приключений и возможностей. Он нашел то, что искал, и многое другое – происхождение человечества и зарождение самих млекопитающих. Хотя результаты его работы важны для научного сообщества, многое из того, на что он пошел для понимания происхождения человечества, невозможно оправдать.

Глава седьмая

Молочный зуб

Не презирайте этих существ за то, что они ничтожны… И не сомневайтесь, что в этих крошечных созданиях кроется больше тайн, чем мы когда-либо сможем постичь…

Чарльз Кингсли. Главк, или Чудеса побережья

Гипс быстро затвердевает. При этом он стягивается вокруг кожи, как термоусадочная пленка, покалывая и дергая за волоски. Вся наша команда стала по локоть альбиносами, как будто мраморные конечности греческих статуй пришили к нашим мягким загорелым телам. Снежинки гипса засыпали сливового цвета камни донга, и брызги покрыли наши щеки веснушками: кто-то случайно заляпанными руками дотронулся до лица, кто-то же намеренно оставил на себе белые точки.

Закончив работу и надежно уложив кости на ночь, мы по очереди смывали гипс, прежде чем собрать свои вещи и отправиться обратно в гостиницу в Кхемеге. Завтра, сказал мне Шуаньер, когда я оттирала свою кожу до красновато-коричневого цвета кусочком тряпки, я должна присоединиться к небольшой группе на новом месте. Мы все будем искать окаменелости, но мне поручили особое задание: «Ищи мелкие предметы».

За все годы коллекционирования в Южной Африке и за ее пределами палеонтологи собирали преимущественно что-то крупное. Мелкие окаменелости – самые обильно сохранившиеся организмы на Земле, но в основном это микроорганизмы и беспозвоночные. Известняк, например, представляет собой осадок древнего планктона. Несмотря на всю причудливость своих гигантских форм в каменноугольном периоде, членистоногие все же боги миниатюрности, включая крошечных ракообразных или образцовых трилобитов. Раковины моллюсков засоряют прошлое, как шелуха семечек – скверы и парки.

Однако с позвоночными животными все иначе, и большинство собранных окаменелостей достаточно крупные. Не потому, что маленьких четвероногих не существовало – отнюдь, – но из-за своей хрупкости и размера они с меньшей вероятностью сохранятся в летописи окаменелостей или будут найдены коллекционерами. Крупные кости, более полуметра в длину, не только более востребованы – как-никак такие размеры впечатляют, – но и их легче обнаружить. В ранних коллекциях акцент делался на поиск и демонстрацию крупных животных, особенно их черепов. Зачастую ученые знали о каком-то виде исключительно по черепам.

В триасе с некоторыми терапсидами произошло нечто любопытное, и это повлияло как на палеонтологическую летопись, так и на музейные коллекции. Представители одной группы стали кардинально меньше.

Цинодонты появились в конце пермского периода и пережили массовое вымирание. Эти относительно небольшие, похожие на собак животные имели ряд общих черт со своими ближайшими родственниками тероцефалами, но в триасе они начали выделяться. Их височные отверстия расширились, а скулы стали глубокими и выпуклыми. На верхушке черепа образовался сагиттальный гребень, напоминающий костяной ирокез. Эти особенности отражали изменение в размере и положении челюстных мышц, которые обеспечивали все более точный прикус.

Во рту у них полностью сформировалось вторичное нёбо. Ваше нёбо – это кость в верхней части вашего рта, на которую опирается ваш язык, когда вы читаете эту страницу. Проведите по ней кончиком языка: чувствуете ли вы гребень посередине и то, как кость проходит слева направо между вашими зубами, переходя к мягкому отверстию вашего горла? Будь вы диметродоном, у вас не было бы этой кости и вы бы почувствовали щель, проходящую вдоль верхней части рта [70]. Левая и правая стороны верхней челюсти, на которых расположены ваши верхние зубы, не сходились бы посередине.

Отсутствие вторичного твердого нёба – наследственное состояние всех амниот. Нёбо эволюционировало у множества животных, включая терапсидов. Оно может показаться чем-то тривиальным, но без него животные не могут есть и дышать одновременно, потому что носовая полость и рот не разделены. Вам знакомо это чувство, если вы пытались есть с забитым носом. Нёбо также обеспечивало поверхность, на которой язык мог манипулировать пищей при пережевывании и глотании. Без твердого нёба часто есть не получится, тем более если вы намерены тщательно пережевывать пищу. Есть с открытым ртом считается невежливым, поэтому цинодонты с их нёбом, считайте, ввели первые правила поведения за столом.

Изменились и остальные части тела цинодонтов. Их лопатки меняли форму по мере изменения мышц, предоставляя больший диапазон движений. Цинодонты приобретали все более вертикальную позу, ноги располагались более прямо под туловищем. В бедрах также изменились кости таза и кости ног. Происходила тонкая перестройка, подготавливающая млекопитающих к выходу на сцену.

В триасе произошел и другой ключевой сдвиг в скелете цинодонтов, а именно регионализация позвоночника. Мы считаем само собой разумеющимся, что у нас – людей – в шее и спине разные кости. У большинства позвоночных животных, не относящихся к млекопитающим, позвонки довольно схожи по длине тела – по крайней мере, по сравнению с млекопитающими. Например, чертовски трудно определить, где начинается позвоночник саламандры, потому что, хотя кости хвоста обычно довольно отчетливы, от третьего позвонка до таза они кажутся почти одинаковыми.

У людей, как и у большинства млекопитающих, в позвоночнике есть четыре отдела: шейный, грудной, поясничный и крестцовый (копчик). Кости в каждом отделе разительно отличаются как по размеру, так и по структуре. Такое деление отражает различные требования, предъявляемые к костям, таков результат все более сложного строения позвоночника синапсид, терапсид и цинодонтов, как показали недавние исследования.

Взглянув на обычного жителя южноафриканского Кару триасового периода, мы начинаем понимать, откуда взялось сложное строение позвоночника у млекопитающих. Одним из наших самых ранних родственников-цинодонтов было роющее животное под названием тринаксодон. И он действительно выглядел как млекопитающее, с клыками, широкими скулами, устремленными вперед глазами и похожим на собачье телом, которое, вероятно, было немного, если не полностью, покрыто мехом. Но что самое главное – у него была поясница.

Удар в живот, и тринаксодон согнется пополам. Все потому, что, как и у нас, у него была поясничная область без ребер, пространство между грудью и бедрами. Как ни странно, но раньше у синапсидов ребра шли по всей длине. Нижние ребра редуцировались у терапсидов, что было связано с их более активным образом жизни. У тринаксодона они почти полностью исчезли.

Наличие поясницы означает, что вы можете сгибаться, а это крайне важно для млекопитающих, которым приходится преследовать или обгонять других животных. Бегающим на четырех ногах поясница предоставляет место для коленей и бедер при ходьбе, открывая новые формы передвижения, такие как спринт и лазание. Считается, что потеря поясничных ребер у млекопитающих также связана с эволюцией диафрагмы. Эта мышца охватывает основание вашей грудной полости и позволяет сделать вдох, сокращаясь, подобно биологическим мехам. У амфибий и рептилий развились другие механизмы, способствующие дыханию: так, змеи и ящерицы используют свои основные мышцы тела для раздувания грудной клетки, ящерицы-вараниды расширяют и сжимают горло, система, аналогичная диафрагме млекопитающих, встречается у крокодилов, а некоторые черепахи и вовсе выдыхают через заднее отверстие [71].

Недавнее исследование, проведенное Катриной Джонс в Гарвардском университете 1, показало, что усложнение позвоночника млекопитающих, от пеликозавров до терапсидов, а затем и цинодонтов, происходило по так называемой ступенчатой схеме. То есть оно шло не постепенно и неуклонно, а происходило в разное время в разных группах.

Похоже, что отделы позвоночника, резко выделяющиеся по мере эволюции цинодонтов в течение триаса, уже встречались у пеликозавров. В предыдущем исследовании^2 Джонс и ее соавтор Стефани Пирс с коллегами выявили предшественников этой регионализации в более ранних синапсидах. Предположительно, уменьшение плечевого пояса терапсидов вызвало изменение в расположении мышц, расширились некоторые мышцы плеча и позвоночника, тем самым вызвав изменения в позвоночном столбе.

Как бы то ни было, позвоночник самых первых предшественников млекопитающих в триасе стал подарком, открывшим совершенно новый спектр возможного поведения. А помогают понять, как это произошло, окаменелости триаса, собранные в Южной Африке в начале двадцатого века, многие из которых были найдены человеком по имени Роберт Брум.

Некоторые имена пронизывают научные дисциплины, как пласты горных пород. Они постоянно всплывают в процессе изучения предмета, потому что принадлежат людям, которые внесли столь значительный и плодотворный вклад в основы дисциплины, что их работы всегда будут помнить и цитировать. Многие громкие имена мы уже повстречали: Бакленд, Оуэн, Кювье, склочные Коуп и Марш. Будучи белыми и, как правило, богатыми представителями мужского пола, они считаются воплощениями исключительного гения и целеустремленности. Они – древние боги палеонтологии, которым наука уже возвела храмы.

Их имена долговечны, но повторный взгляд на историю науки показывает, что ею правят не академические боги, а несовершенные люди. И благодаря сочетанию привилегий, удачи, связей и индивидуальности они часто поднимались на спинах бедных, женщин и чернокожих.

Шотландско-южноафриканский врач и палеонтолог Роберт Брум – один из таких людей. При изучении предшественников млекопитающих его фамилия встречается повсюду. Работа его жизни – важная часть истории происхождения млекопитающих, но она также обнажает незаживающие раны в истории человечества.

Брум делал открытия, проливающие свет на животных, которые, как мы теперь знаем, относятся к числу наших самых древних родственников. Их кости были извлечены из колоний Европейской империи и отправлены в учреждения по всей Европе и Соединенные Штаты. В постдарвинистском мире ученые стремились заполнить пробелы в эволюционной истории жизни на Земле. Они искали «недостающие звенья» [72] – термин, который больше не используется в науке. Как и большинство ученых на рубеже девятнадцатого века, Брум считал, что эволюция продвигалась от примитивного к высокоразвитому, а классификация живых организмов имела иерархический характер. Эта иерархия распространялась и на человеческие «расы».

Брум родился в 1866 году в семье создателя тканей и его жены. Его отец был культурным и образованным человеком, придумывал ткани с красочными рисунками, известными как узор Пейсли, посещал вечернюю школу ремесленничества и увлекался искусством и литературой. Мать Брума была глубоко религиозной. Брум унаследовал свободомыслие своего отца; молодым человеком он присоединился к движению эволюционистов. Но материнская рука неизменно чувствовалась в его более поздних убеждениях, которые были пронизаны божественностью и спиритуализмом.

Казалось маловероятным, что Бруму суждено путешествовать по всему миру. Это был угрюмый, болезненный мальчик, страдавший от рецидивирующего бронхита и инфекций. Чтобы помочь ему выздороветь, семья отправила его из индустриального Пейсли к бабушке, на свежий воздух шотландского побережья. Там местный натуралист подарил ему микроскоп и научил им пользоваться. Это пробудило в мальчике интерес к миру природы. Несмотря на то что он учился от случая к случаю, он был сообразительным и любознательным. Брум начал изучать сельскую местность и животных, которые ее населяли.

Как и многие юные натуралисты, Брум был коллекционером. Его двоюродный брат, инженер, работающий в Китае, присылал домой коробки с диковинками для растущей коллекции, включая маринованных змей и человеческие черепа. Нет сведений о том, откуда взялись эти предметы и как они были приобретены, но, учитывая исторический контекст, вряд ли теми, кто их находил, двигали истинно научные интересы [73]. Брум добыл свои первые окаменелости в возрасте 15 лет в известняковом карьере во время одной из своих долгих прогулок по сельской местности. Древние раковины и кораллы позже послужат основой для его первых научных работ.

Он учился на акушера в Университете Глазго, где из-за его трудного, замкнутого характера у него часто бывали проблемы с преподавателями. Окончив учебу лучшим в своей группе, Брум работал в родильном доме Глазго, но его манили путешествия. Сначала он побывал в Соединенных Штатах, а затем переехал в Австралию, где собирал растения и животных и где он увидел своего первого утконоса. Все больше увлекаясь сумчатыми и однопроходными, он изучал опоссумов, тех самых существ, чьи кости, как считалось, нашли в юрских породах Стоунсфилда в Англии. Заинтригованный тем, что австралийские животные могут рассказать о происхождении млекопитающих, Брум начал скрупулезный сбор и изучение образцов, чтобы понять анатомию и эволюцию животных.

В 1896 году Брум решил эмигрировать в Южную Африку, чтобы продолжить свои поиски происхождения млекопитающих. Он ознакомился с окаменелостями Кару, хранящимися в Музее естествознания в Лондоне. Первым их описал сварливый Ричард Оуэн, который совсем недавно умер. Он и его современник в Соединенных Штатах Эдвард Дринкер Коуп уже поняли, что терапсиды были ключом к пониманию происхождения млекопитающих. Брум знал, что если он хочет раскрыть их происхождение, то должен поближе познакомиться с их окаменелостями.

Оуэн и Брум переписывались перед его смертью, и старик был о Роберте высокого мнения. Ему пересылали образцы, описанные Оуэном, из Южной Африки в поисках экспертного заключения, которое он с готовностью дал, после чего окаменелости отдали «на хранение» в Британский музей естествознания (ныне Музей естествознания в Лондоне).

Но в 1880-х годах другой авторитетный палеонтолог взял на себя изучение образцов Кару. Гарри Говир Сили не просто изучал их, он даже отправился на южную оконечность Африки, где совершил турне в глубь страны и сделал немало новых открытий со своими белыми южноафриканскими коллегами. Обычно найденные окаменелости потом вывозились из страны их происхождения. В частности, Сили собирал и описывал терапсидов пермского возраста и парейазавров, но он также описал существ триасового периода, положивших начало ветви первых родственников млекопитающих – цинодонтов.

Пока Брум строил свои планы, изучение южноафриканских окаменелостей привело к выводу, что млекопитающие, вероятно, произошли от терапсид [74]. Но какая группа или группы были их предками, оставалось загадкой, которую Брум намеревался разгадать.

Сили не горел желанием помогать Бруму в его южном предприятии. За кулисами он строил козни, чтобы помешать этому шотландскому выскочке посягнуть на его открытия. Он попросил своих южноафриканских знакомых позаботиться о том, чтобы все окаменелости тут же отправляли в Лондон и никому больше не показывали.

Брум с женой Мэри прибыли в Кейптаун на пароходе в 1897 году. Где он узнал, что музей, по просьбе Сили, не желает предоставлять ему доступ к своим коллекциям. У него не было никаких связей, и ему приходилось браться за любую медицинскую работу, какую только предлагали. Наконец ему предложили должность в Порт-Элизабет, приморском городке на Восточном мысе. Брум снова погрузился в естественные науки, и ему даже разрешили ознакомиться с окаменелостями Кару в городском музее – первыми, которые он увидел в стране их происхождения. Но основная работа мешала его исследованиям в Порт-Элизабет, и вскоре Брумы отправились в глубь страны, чтобы посвятить больше времени раскопкам.

При поддержке друзей Брум решил разрушить монополию Сили на окаменелости Южной Африки. Он проводил каждую свободную минуту, прочесывая донги и собирая новые окаменелости, которые он и его коллеги могли исследовать без помех. Он завел дружбу с белыми южноафриканскими коллекционерами, которых возмущало пренебрежительное отношение британских ученых, часто принимающих как должное драгоценные образцы энтузиастов-любителей. Брум, однако, ценил их тяжелую работу и сам работал с ними бок о бок.

В 1903 году Брум занял должность профессора зоологии и геологии в колледже Виктории в Стелленбоше. Он сильно отличался от прочих преподавателей, отказываясь обращаться со студентами «как с большими школьниками»3, проводить переклички или гонять их перед экзаменами. Он поощрял их думать самостоятельно, увлекая их живыми лекциями, которые часто отклонялись от темы и уходили в политику и религию. Из-за своей упрямости, уверенности в себе и неумения проделывать политические маневры Брум недолго продержался в Стелленбоше, и он изо всех сил пытался найти научные должности, на которые, по его мнению, имел право. В конце концов он уехал в шахтерский городок Спрингс, недалеко от современного Йоханнесбурга.

Наконец Брум мог сосредоточиться на изучении окаменелостей Кару и свободно описывать интересующие его образцы. Он все так же игнорировал чужой авторитет в поисках нового материала, но надеялся, что его научный вклад оценят. Брум развязал целую войну за окаменелости между музеями Южной Африки, Великобритании и Соединенных Штатов, распределяя свои коллекции по таким учреждениям, как Витватерсрандский университет и Американский музей естественной истории, где он завязал тесное сотрудничество и дружбу с Генри Фэрфилдом Осборном.

Исследования Брума о происхождении млекопитающих отличались тем, что его интерес выходил за рамки простого описания. Он хотел разобраться в семейных отношениях и задавал непростые анатомические вопросы, сосредоточив внимание на характерных чертах скелета, которые мы до сих пор используем для различения групп животных. Мы уже встречались с некоторыми этими чертами в предыдущих главах: синапоморфиями, такими как расположение определенных костей или развитие зубов. Они помогали понять взаимоотношения между ранними синапсидами, терапсидами и цинодонтами, и теперь они используются в форме анализа, называемой филогенетикой.

Простыми словами, филогенетика – это изучение эволюционных взаимосвязей. Теперь она проводится статистически, с использованием компьютерных алгоритмов для составления наиболее вероятного генеалогического древа. В компьютерных программах используются как последовательности ДНК, так и особенности скелета. Хотя филогенетика не дает конкретные ответы, она выявляет наиболее вероятные гипотезы, основанные на статистической вероятности.

Конечно, при работе с окаменелостями скелет обычно единственный источник информации. Палеонтологи отмечают особенности скелета и присваивают им «баллы»: например, ставят 0, если какой-либо признак отсутствует, или 1, если он есть. Помимо наличия и отсутствия, к этим показателям добавляется сложность объектов, которые могут иметь несколько «состояний». Так, например, зуб может иметь один заостренный выступ (0 баллов), два выступа (1 балл) или три выступа (2 балла). Все баллы помещаются в большую таблицу, называемую матрицей символов, и, используя ее, филогенетический анализ выявляет, как животные связаны друг с другом.

Сегодня построение генеалогических древ с помощью филогенетики требует программирования и большого количества математики, но в его основе лежат понятия, известные уже 250 лет. Близкородственные животные имеют больше общих черт, чем дальнеродственные, и по сходствам черт можно составить генеалогическое древо. Хотя за последние 80 лет наше представление о сходстве усложнилось, отточилось и дополнилось, сама суть таких взаимосвязей была хорошо известна Роберту Бруму и его современникам.

Брум использовал этот подход для распознавания отличительных признаков у 369 новых типов терапсидов, из которых 210 остаются актуальными по сей день. Вот кто дал имя мосхопсу, терапсиду-телезвезде, с которым мы познакомились в главе 5. Брум применил свои знания к пеликозаврам Соединенных Штатов, в том числе к техасским, сравнив их с терапсидами и признав близкое родство двух групп. В 1937 году он обнаружил одного из первых представителей группы терапсид, к которой принадлежим и мы, – цинодонтов, – которого он назвал процинозухом.

Брум не ограничивался изучением анатомии и скелетов триаса. Его карьера сделала резкий поворот в 1930-х годах, когда он обнаружил окаменелости первых гоминидов в пещерах близ Йоханнесбурга (когда Брума расспрашивали об этих открытиях, которому тогда было за семьдесят и он все больше осознавал собственную древность, он с растущим суеверным мировоззрением утверждал, что к окаменелостям его привели сами духи). Именно это открытие, а не его работа над млекопитающими, сделало его имя всемирно известным.

Одна из пещер, называемая Сварткранс, в настоящее время признана частью объекта всемирного наследия «Колыбель человечества». В ней были обнаружены кости человека работающего, парантропа и человека умелого – представителей отряда человекообразных обезьян, включая современных людей. Там же были найдены самые первые свидетельства использования огня и костяных орудий труда.

Благодаря этому и многим другим открытиям Брум сыграл ключевую роль в стремлении науки понять происхождение человека. Но было в этом стремлении то, о чем предпочитают умалчивать, – сомнительные убеждения многих ученых и представителей науки. Их коллекции обычно доставались ужасной человеческой ценой.

Брум и его современники классифицировали не только ископаемые скелеты, но и тела коренных южноафриканцев. Результаты их работы отправлялись в учреждения по всей Европе и Северной Америке для изучения и систематизации. Западные ученые хотели обнаружить «недостающее звено» между обезьянами и человеком, которого они поместили на вершину иерархии природы, ближе всего к Богу: самих себя. Все остальное было просто еще одним «образцом».

В девятнадцатом веке было широко распространено убеждение, что прародителями человеческой расы были европейцы. Этой точки зрения придерживались некоторые ведущие научные деятели, включая Жоржа Кювье. Считалось, что все люди произошли от европейских предков после потопа и что с тех пор они «выродились» в различные расы. Сторонники рабства даже утверждали, что оно идет неевропейцам на пользу, поскольку рабство спасало их от неизбежного вымирания «обреченной» расы.

Однако к концу девятнадцатого века научные теории о происхождении человека изменились. Чарльз Дарвин одним из первых утверждал, что люди произошли в Африке, – эта идея получила широкое признание лишь во второй половине двадцатого века. Имея ее в виду, исследователи обратили свое внимание на огромный южный континент.

Когда Брум начал работать в Южной Африке, он отмечал, что «самыми интересными экземплярами были местные жители»4. Поскольку механизм эволюции был уже общепризнан, многие из тех, кто занимался поиском нашего человеческого происхождения, включая Брума и его современников, таких как Осборн, считали, что коренные африканцы представляют собой так называемое недостающее звено между обезьянами и людьми. Западные ученые думали, что, изучая физические особенности африканских народов, они смогут пролить свет на происхождение человека [75]. Ученым были нужны скелеты коренных народов из некоторых районов Африки, а также Австралии, Индонезии и Северной и Южной Америки, и получали они их крайне необычным образом.

Коллекционеры в Южной Африке регулярно расстреливали людей, чтобы удовлетворить спрос музеев. Хотя неясно, убивал ли Брум, он, как и другие, раскапывал могилы коренных южноафриканцев, надеясь собрать «одну из лучших коллекций в мире»5. Он вывозил трупы из местной тюрьмы, хоронил их в своем саду, чтобы выкопать позже, или разделывал кухонными ножами и кипятил головы на плите, чтобы избавиться от плоти.

Изучались внешние особенности. Палеоантропологи (ученые, изучающие человеческие окаменелости) начали собирать гипсовые слепки лиц людей со всего мира, полагая, что так они смогут проследить эволюцию черт и классифицировать их. Гипсовой повязке требовалось время для высыхания, и она часто причиняла боль, вырывая волосы на лице при снятии. Исследователи иногда лгали людям, с которых они брали слепки, что этот процесс приносит пользу и даже исцеляет, лишь бы убедить их принять участие. Сотни этих масок вместе с измерениями частей тела (включая даже женские половые губы) были внесены в коллекции музеев и университетов. «Галерея лиц», выставленная в медицинской школе при Витватерсрандском университете, однажды была названа «лучшей коллекцией в мире»6.

Освещение расистского происхождения коллекционируемых в музеях предметов известно как деколонизация. Призывы к деколонизации коллекций становятся все более настоятельными: они требуют рассказывать о происхождении собранных предметов, кто их собрал, как и почему. Эту сторону науки регулярно опускают, намеренно искажают или игнорируют. Но, если мы так это и оставим, пострадавшие люди будут вычеркнуты из истории.

Наши музеи по-прежнему организуются с точки зрения белого Запада, в них выставляются экспонаты, пожертвованные богатыми меценатами и собранные (можно даже сказать, украденные) теми, кто искал выгоду в колониях. В целях деколонизации информация о коллекциях должна быть обновлена, а некоторые объекты – репатриированы. Сотрудники и посетители музеев вынуждены немало переосмыслить, чтобы понять, для чего нужны коллекции и кому они служат.

Во многих учреждениях есть предметы, позорно спрятанные подальше. С ними трудно смириться, они заперты в редко открываемых шкафах, в темных углах кладовых. Исследователи натыкаются на них в ходе своих работ, не обращая внимания на пожелтевшие этикетки. Именно такой экземпляр, человеческий скелет, «собранный» Робертом Брумом, впервые привлек мое внимание к его деятельности в погоне за «образцами» [76].

Хотелось бы думать, что наука беспристрастна и что работу исследователей можно легко отделить от их убеждений и практик. Но структурный расизм и колониализм по-прежнему прочно вшиты в ткань науки. Открытия Брума легли в основу большей части наших знаний об эволюции млекопитающих пермского и триасового периодов, но их нельзя вырывать из социально-политического контекста человека, страны и мира в целом. Слишком многие пострадали, и об этой стороне нашего наследия не стоит забывать.

Чем дальше мы удалялись от деревни Кхемега и места раскопок, тем все меньшей и меньшей я себя чувствовала. Земля вельда была засушливо-бежевой, за исключением редких россыпей диких цветов. Из-за сухой жары у меня снова пошла кровь из носа, а мои ботинки шуршали по сухому кустарнику, как ритмичный кашель. Мои коллеги рассредоточились, каждый осматривал свой участок пути по равнине. С каждым шагом мы приближались к далекому хребту. Проходя мимо пастуха, я помахала ему рукой и похвалила его красивых овец. Своими длинными ногами и короткой шерстью они больше походили на коз, чем на ходячие облачка, которые я привыкла видеть у себя на родине.

Достигнув гребня, наша команда наткнулась на место, где обнажились нижележащие слои породы. Я опустилась на четвереньки: придется рыть носом землю, чтобы найти маленькие окаменелости. Как это часто бывает с теми, кто сосредотачивается на небольшом, я не видела леса за деревьями: пока я перебирала камни в поисках крошечных костей, я совершенно упустила из виду огромный ряд позвонков – каждый размером с суповую миску, – которыми восхищались остальные. Что ж, моей задаче ближе выражение «Дьявол в деталях».

Вскоре я кое-что нашла: белые пятна на фиолетовом камне, похожие на выцветшие каракули. Были ли это кости? Я вытащила из-за пазухи увеличительное стекло. Горячий металл обжигал мои брови. Кости были сломаны, но в поперечном сечении они казались нагромождением крошечных скелетов длиной всего в миллиметр. Волнительно. Я начала собирать кусочки в пластиковый пакет, как плитки в игре в «Скрэббл». Я отложила особо многообещающие в сторону, чтобы показать остальным. Может, это крошечные зубы или фрагменты черепа? Но кости так малы, что без микроскопа их просто не различить.

Через час на новом участке были готовы к сбору две груды костей. Одна представляла собой пирамиду из каменных футбольных мячей, в каждом из которых были крупные окаменелости, способные собой заполнить целую ванну. Рядом лежали два моих маленьких пакетика с гравием, сравнимые разве что с пачкой чипсов.

Остальная команда с недоумением смотрела на мои находки, но я была довольна. Даже если всего несколько камушков окажутся костями мелких млекопитающих – или других крошечных животных, таких как амфибии или ящерицы, – они будут первыми свидетельствами этих животных в триасе Южной Африки. Если для сбора информации только об одном динозавре нужен целый грузовик костей, данные о целых срезах истории можно получить из горстки крошечных костей в моем кармане – еще и место для злакового батончика останется.

Как и почему родственники млекопитающих так радикально сократились в размерах? Многие их пермские предшественники были огромными. Те, что пережили массовое вымирание в конце пермского периода, стали поменьше, но, безусловно, были здоровенными. Триас продолжался, и от процинозухов Брума и тринаксодонов Сили цинодонты разделились на множество групп. Были и плотоядные, такие как циногнаты, пробайногнаты и трителодонтовые. К всеядному и травоядному образу жизни стремились такие группы, как диадемодоны и тритилодонты. Все вместе они известны исследователям как немаммальные цинодонты. Это отличает их от последней группы, появившейся в триасе: млекопитающих, или, строго говоря, маммалиаформ (мы еще вернемся к тому, чем различаются эти два понятия).

Все еще идут споры, как эти различные группы цинодонтов связаны друг с другом. Филогенетические анализы дают разные результаты с появлением новых данных и новых же интерпретаций. Однако многие представители этих групп, по сути, довольно однотипны (за это мне еще прилетит от коллег). По большей части все они походят на тринаксодона в плане телосложения, различаясь только в размерах и несколькими вариациями в черепе или зубах.

В составе немаммальных цинодонтов есть несколько групп, которые, по мнению большинства исследователей, подходят на роль ближайших родственников млекопитающих: плотоядные трителодонтовые и бразилодоны (нынешние фавориты), а также травоядные тритилодонты. Кто из них ближе всего к млекопитающим остается вопросом уже которое десятилетие. И вряд ли мы когда-нибудь придем к однозначному ответу, который удовлетворит всех.

Однако в одном согласятся все: первые млекопитающие триаса были очень маленькими. В современных зоологических исследованиях мелких животных часто определяют как имеющих массу тела менее 5 кг, то есть меньше лисы. В позднем триасе первые млекопитающие были значительно меньше этого порога, и их вес не превышал нескольких сотен граммов.

Из-за небольшого размера этих млекопитающих часто упускали из виду во время раскопок. К началу девятнадцатого века в юрских породах Англии нашли первых мезозойских млекопитающих, но только спустя много лет с начала двадцатого века их нашли в Южной Африке. Их окаменелости восходят к позднему триасу и, наряду с открытиями в Британии, считаются важнейшими для понимания происхождения млекопитающих.

Недалеко от Кхемеги, в Лесото, нашли первых позднетриасовых млекопитающих Южной Африки. Первого обнаружили в Мафетенге, причем совершенно случайно, в породе, окружающей новый вид динозавров. Окаменелость нашли во время препарирования рептилии в 1962 году, и включала она единственную челюстную кость, похожую на ту, что нашли в Стоунсфилде. Зверька, которому принадлежала эта челюсть, прозвали эритротерием, а наименовал его южноафриканский палеонтолог Альфред «Фазз» Кромптон, очередное громкое имя в палеонтологии второй половины двадцатого века.

Второе открытие было уже не случайным. Оно произошло в 1966 году, во время совместной полевой поездки представителей Южноафриканского музея, Йельского университета, Британского музея и Лондонского университета. В число исследователей входили также Кромптон и его коллега-палеонтолог Фариш Дженкинс, еще один ведущий специалист в области палеонтологии млекопитающих. В их полевой команде была молодая ассистентка-исследователь из Южноафриканского музея Айона Руднер. Маленькая и стройная, с длинным конским хвостом, перекинутым через плечо^6, Руднер казалась неуместным дополнением к команде стереотипных любителей активного отдыха. От нее часто требовали, чтобы она готовила еду и делала бутерброды, несмотря на ее опыт палеонтолога и археолога. Газеты, сообщавшие о последующих открытиях полевой экспедиции, называли ее «домохозяйкой»7.

Однажды, пока другие исследователи собирали окаменелости динозавров, Руднер отправилась на разведку по козьей тропе в нескольких километрах к востоку от Форт Хартли. Проходя по уступу у тропинки, она заметила в скале бледную «мозаику из костей». Это оказались раздробленный череп и нижняя челюсть нового вида позднетриасового млекопитающего, размером не больше мыши^8. Оно было названо в ее честь: Megazostrodon rudnerae [77], или мегазостродон. Второй череп с посткранией (тело скелета) нашел на участке к северу от Клоколана другой исследователь по имени Джеймс Китчинг. В совокупности эти открытия сделали мегазостродона одним из самых известных млекопитающих позднего триаса.

У нас есть всего лишь горстка окаменелостей млекопитающих позднего триаса. И это не фигура речи: все найденные крошечные косточки легко поместятся в раскрытые ладони. Помимо двух фрагментов из Южной Африки, было найдено несколько костей в Европе, в том числе самый известный из всех – валлийский зверь по имени морганукодон («Зубы из Гламоргана», названный в честь региона, в котором его обнаружили). В честь этой маленькой знаменитости была названа группа ранних млекопитающих морганукодонов. Из Уэльса также родом кюнеотерии, а из Китая – синоконодоны.

Все они были не крупнее мыши, но они – наши предки (честно говоря, мы не знаем и никогда не узнаем, кто из них был нашим прямым предком, если среди них таковые вообще были). Такое небольшое количество окаменелостей, обнаруженных в 1960-х годах, помогло нам рассмотреть и понять то, что происходило в позднем триасе. Прежде между многочисленными цинодонтами триаса и млекопитающими юрского периода была огромная пропасть. Новые крошечные окаменелости ее заполнили, обозначив появление млекопитающих среди множества немаммальных цинодонтов.

Первые млекопитающие отличаются от остальных своих сородичей, в частности, одной особенностью: челюстными суставами. Из-за отсутствия мягких тканей и существования целого ряда животных, имеющих черты, сходные с признаками млекопитающих, исследователи должны были обозначить границы. В летописи окаменелостей должно быть что-то, на что можно было бы указать: этакий крестик на карте. И в итоге ученые выбрали челюстный сустав. Если задняя часть челюсти образует соединение с чешуйчатой костью (область щеки в черепе), то вуаля, это млекопитающее! Если этого соединения нет, то нет и млекопитающего.

По правде говоря, даже в этом разграничении есть оговорка. Млекопитающие позднего триаса жульничали. У них были как новые челюстные суставы, так и остатки сустава немаммальных цинодонтов. Эти остатки формировались между сильно уменьшенной суставной костью, все еще крепящейся к задней части челюсти, и тем, что осталось от квадратной кости, крошечной части черепа, спрятанной под щекой. И все же эти зверьки, несомненно, самые ранние наши сородичи и предшественники следующих 220 миллионов лет пушистых теплокровных инноваций.

Их появление шло с позднего триаса до самых первых дней юрского периода. Оно совпало с массовым вымиранием в конце триаса, которое поменяло местами родословные великих рептилий, «понизив» в должности крокодилов и поставив динозавров на первое место в наземной экосистеме Земли. Почти все немаммальные цинодонты вымерли, остались только выносливые тритилодонты и несколько видов трителодонтовых, большую часть их позиций заняли рептилии. Экологическое пространство трещало по швам от динозавров, которые не только заняли ниши, оставшиеся от терапсидов и крокодиломорфов, но и увеличились в размерах, став настоящими гигантами и заняв прочное место в человеческом воображении.

На первый взгляд может показаться, что первые млекопитающие были ничтожными. Очевидно, они проиграли битву с рептилиями, так называемыми королями тирании. Ревущие динозавры изображены на тысячах книжных обложках, они сотрясают наши телеэкраны, и в целом они больше похожи на монстров из ночного кошмара, чем на живых существ. Млекопитающие на их фоне кажутся не более чем их закуской.

В 1925 году исследователь по вымершим млекопитающим Джордж Гейлорд Симпсон написал обновленную версию великой монографии Ричарда Оуэна о мезозойских млекопитающих. Несмотря на то что он сделал свою карьеру на их изучении, он писал своей сестре следующее: «Я занимаюсь этими мерзкими тварями уже почти четыре года. Остается только молить небеса, чтобы при моей жизни никто больше не нашел новых видов»9. Они были низшими существами даже для него. Мало на кого производили впечатление их миниатюрные тела.

Такое негативное отношение в целом не изменилось. Во многих книгах, научно-популярных статьях и публичных выступлениях мезозойские млекопитающие очерняются как средствами языка, так и используемыми сравнениями. Они таятся, ползают и бегают в тени благородных рептилий. «Похожие на крыс» паразиты. Угнетенные и порабощенные могущественными ящерами. Объект насмешек. Неудачники.

Нам говорят, что во времена динозавров млекопитающие ничего из себя не представляли, поэтому мы преспокойно пропускаем их в изучении жизни на Земле. Большинство книг по эволюции млекопитающих начинаются только тогда, когда они окончательно освобождаются от своих хозяев и становятся больше. Потому что чем больше, тем лучше, верно?

Предлагаю вам следующую игру. В следующий раз, когда будете смотреть документальный фильм о дикой природе, палеонтологии или эволюции, выпивайте стопку чего-нибудь крепкого каждый раз, когда рассказчик говорит об «успешности» животного. А если речь зайдет про «самого успешного» представителя, не стесняйтесь наливать еще. Напиться не составит труда, потому что успех – одно из самых часто используемых описаний в документальных фильмах о природе и в целом в зоологии.

Что, собственно, подразумевается под успехом? В нашем обыденном понимании мы часто так говорим про крупные организмы, потому что считаем размер аналогом успеха, будь то явно или неявно. Киты и слоны, например: у них, должно быть, все хорошо, раз они выросли такими большими. Если говорить научным языком, успех аналогичен приспосабливаемости. Обычно это определяется с точки зрения передачи генов: чем успешнее вы передаете свою ДНК следующему поколению, тем успешнее вы в эволюционном смысле.

Но когда большинство людей используют слово «успех» в отношении животных – как в обиходе, так и в научных кругах, – на мой взгляд, они редко имеют в виду точное биологическое определение. Обычно подразумевается что-то из следующих четырех показателей: живучесть в течение геологического времени; изобилие или разнообразие; широкий географический ареал; и смутное представление о том, что какое-то животное «лучше» (то, что мы чаще всего ассоциируем с сверххищниками, которые, как нам почему-то кажется, куда лучше справляются с выживанием, чем их гораздо более крупные травоядные собратья). Акулы – вот хороший пример того, что большинство назвало бы «успешной» группой.

Придерживаетесь ли вы биологического определения или разговорного, одно неоспоримо: мелкие млекопитающие успешны. Как и насекомые, ящерицы, грибы – даже бактерии невероятно успешны. И все же мы редко говорим об этих организмах, используя такие термины.

Пришло время переосмыслить наше представление о том, что значит успешность в игре эволюции.

Мезозойские млекопитающие правда уменьшились в размерах в позднем триасе. В итоге они стали намного меньше своих предшественников, в то время как динозавры становились только крупнее. Однако размер млекопитающих был отнюдь не недостатком, а откровением. Они – пионеры миниатюрности среди наземных позвоночных. Им не было места среди гигантов, и потому они пошли другим путем: стали совершенными в своей крошечности.

Более быстрый метаболизм и более теплая кровь были подарком от их предшественников. Эти черты означали, что в позднем триасе млекопитающие могли не только стать меньше, но и вести ночной образ жизни. Холод ночи не представлял преграду для животного с собственной системой обогрева. О ночном образе жизни первых млекопитающих свидетельствует одна особенность, которая досталась нам от них по наследству.

Внутри нашего глаза есть два основных типа фоторецепторов, или светочувствительных клеток. Первые, называемые колбочками, менее чувствительны к свету, но обеспечивают более высокое разрешение – они лучше подходят для дневного зрения. Другие рецепторы, называемые палочками, более чувствительны к свету, но эта чувствительность достигается за счет разрешения – потому они гораздо полезнее в условиях низкой освещенности.

Изучая живущих сегодня млекопитающих, биологи заметили, что в их глазах много палочек, но всего несколько колбочек (из четырех типов колбочек, присутствующих у других позвоночных, у млекопитающих есть только два). Это обеспечивает их хорошим зрением при слабом освещении, но в результате почти все млекопитающие страдают цветовой слепотой – они не различают красно-желто-зеленые участки светового спектра. Приматы, подобные нам, входят в то малое число млекопитающих, которые вновь обрели хорошее цветовосприятие – спасибо мутациям в наших генах [78]. Эта особенность приматов, безусловно, исключение, а не правило, и приобретена она, вероятнее всего, благодаря преимуществу, которое цветовосприятие давало нашим общим предкам в поисках спелых плодов и молодой свежей листвы.

Повсеместное обилие палочек и недостаток колбочек в глазах нынешних млекопитающих служит свидетельством непреходящего наследия ночного образа жизни. По меньшей мере 220 миллионов лет назад предки всех сегодняшних млекопитающих активничали под покровом ночи. Это явление назвали «ночным бутылочным горлышком» – звучит не очень, хотя описывает нечто совершенно экстраординарное. Некоторые ученые предполагают, что такая ночная активность млекопитающих сохранялась весь мезозой, но мы не можем узнать наверняка, насколько разнообразны были их модели поведения на самом деле, некоторые виды, возможно, вернулись к дневному образу жизни.

В современном мире большинство млекопитающих по-прежнему наиболее активны ночью. Камеры ночного видения дали нам возможность по-новому взглянуть на деятельность животных, в том числе тех видов, которые, как мы предполагали, были дневными существами. Гепарды, например, охотятся лунными ночами, а носороги, собирающиеся у водопоев, демонстрируют изысканное социальное поведение, которого не увидишь днем. Мелкие млекопитающие по-прежнему предпочитают сумерки и темноту из-за возможности избежать хищников – в конце концов, они в буквальном смысле «на один укус».

Хотя ночная активность, несомненно, сформировала первых млекопитающих, она не была изобретением триаса. В исследовании, проведенном в 2014 году^10, палеонтолог Кеннет Ангельчик и его коллега Ларс Шмитц искали у синапсид каменноугольного периода признаки ночного образа жизни. Они исследовали размеры глазной орбиты, а у более ранних синапсид – склеротикальное кольцо внутри глаза, оба связаны с размером глазного яблока и зрительными способностями животных. Результаты показали, что более 300 миллионов лет назад некоторые первые синапсиды могли быть активны ночью. Стало быть, активность в ночное время появлялась в истории млекопитающих несколько раз, начиная с каменноугольного периода.

Хотя синапсиды не единожды переходили на темную сторону, ночной образ жизни млекопитающих триаса имел массовый и преобразующий характер. Даже их ближайшие родственники, например немаммальные тритилодонты, предпочитали жить при низком освещении. Эта преданность темноте во многом повлияла на органы чувств млекопитающих.

Палочки помогали использовать немногий доступный свет, однако млекопитающим приходилось полагаться и на другие способы поиска пищи и партнеров. К этому времени у них уже были мех и усы, вероятно, эволюционировавшие у их предшественников для передвижения по норам (подробнее о развитии меха поговорим позже). В неосвещенном подземном мире эти приспособления усиляли тактильную обратную связь, облегчая поиск пути в темноте. Такая сверхчувствительность к прикосновениям оказалась столь же жизненно важной в их ночном мире среди мезозойской листвы.

Обоняние и слух, два наиболее важных органа чувств, используемые млекопитающими для общения и охоты, обострились в позднем триасе. Хотя большинство животных обладают этими чувствами, млекопитающие чуют и слышат как никто другой. Если изучить их анатомию по немногочисленным сохранившимся черепам, можно заметить явное увеличение частей мозга, которые обрабатывают органы чувств, в первую очередь обонятельных луковиц. Доказательство тому – гадрокодий, самый маленький из ископаемых млекопитающих весом меньше кубика сахара. Его нашли в формации Луфэн, слое горных пород ранней юры в провинции Юньнань на юге Китая. Его описание 2001 года сопровождалось культовой художественной реконструкцией: крошечное животное рядом со скрепкой почти такого же размера. Его череп был меньше виноградины, но по сравнению с массой тела у него был большой мозг («гадрокодий» (Hadrocodium) означает «большая голова»).

Гадрокодий был необычайно мал, что еще больше укрепило стереотип о мезозойских млекопитающих, но поведал он очень многое. Череп более или менее сохранился, так что исследователи смогли реконструировать форму самого мозга. Помимо того что он сам по себе был большим, у него были большие обонятельные луковицы. Эти луковицы воспринимают сигналы, поступающие от носа, и они больше у животных, которые полагаются на обоняние. Таким образом, мы знаем, что ко времени появления гадрокодия млекопитающие носом прокладывали свой путь к успеху.

Слух млекопитающих – еще одно сверхчувство. Некоторые виды улавливают звук на очень высоких и низких частотах, от тихих разговоров грызунов и легких взмахов крыльев мотылька до урчания в животе слонов саванны и разносящихся по океану песен одиноких китов. Все это было бы невозможно без усовершенствования уха млекопитающих, процесса, который, как мы теперь знаем, мог произойти только благодаря миниатюризации наших триасовых предков.

Уникальная анатомия уха млекопитающих включает кости, отсутствующие у других четвероногих: молоточек и наковальню в среднем ухе. Они взаимодействуют со стремечком для усиления звука, расширяя диапазон обнаруживаемых частот. Из летописи окаменелостей мы знаем, что первоначально эти кости были частью челюсти. Одна из них, сочленовая кость, когда-то формировала часть челюстного сустава у предков цинодонта и до сих пор составляет его часть у других позвоночных. В ходе эволюции млекопитающих эта кость уменьшилась и в конечном итоге переместилась в среднее ухо. Чего мы до недавнего времени не знали, так это того, как эти кости переехали в свой новый дом внутри черепа.

Недавние исследования, проведенные палеонтологами из Великобритании и Соединенных Штатов, показывают, что именно малый размер позволил челюстям млекопитающих трансформироваться. Проанализировав челюсти немаммальных цинодонтов и первых млекопитающих, команда под руководством Стефана Лаутеншлагера обнаружила, что благодаря маленькой челюсти (из-за меньшего размера животного в целом) млекопитающие могли кусать сильнее, уменьшая при этом нагрузку на свои челюстные суставы. Изменился сам прикус, что отразилось на положении челюстных мышц, высвободив кости в задней части челюсти. Затем эти кости перестроились для улучшения слуха.

Неожиданным последствием физического уменьшения стало то, что млекопитающие превратились в маленьких кусак. Триасовые млекопитающие были вооружены по последней моде. Если вы посмотрите на зубы крокодила, то увидите, что они находятся на разных стадиях прорезывания от линии десен: одни полностью вылезли, другие только наполовину. Все потому, что они заменяются на протяжении всей жизни животного. Когда один выпадает или ломается, на его место встает другой зуб. У крокодилов зубы одинаковой формы по всей морде, и неравномерность их прорезывания не имеет значения, потому что все, для чего они предназначены, – это хорошенько ухватиться за пищу и проглотить.

У современных млекопитающих, например ежа, зубы заменяются только единожды: при потере молочных зубов и прорезывании постоянных (коренных). Мы называем это дифиодонтией. Дифиодонтия – отличительный признак всех млекопитающих с зубами, встречающийся с незначительными вариациями в характере и сроках появления. У ежа также есть резцы, клыки, премоляры и моляры – разделение, которое началось у терапсидов и продолжилось у цинодонтов. Оно позволило животным питаться по-другому: клыки прокалывают, резцы захватывают, моляры и премоляры измельчают, растирают и режут.

У пермских и раннетриасовых животных зубы все еще менялись на протяжении всей жизни. Но в триасовом периоде эта схема изменилась для некоторых групп. Гомфодонты были одними из первых, у кого смена зубов приняла не такой производственный оборот. Пускай само название «гомфодонты» и звучит как разновидность троллей из фэнтези-романа, на самом деле это немаммальные цинодонты, впервые описанные Сили в его исследованиях окаменелостей Южной Африки. Хотя с тех пор его определение претерпело некоторые уточнения, он с самого начала отметил, что у этих животных схема замены зубов отличалась от их предшественников-терапсид. Их заклыковые зубы заменялись группами, при этом новые появлялись сзади. Смена зубов позволяла улучшить прикус между верхними и нижними зубами, что способствовало лучшему пережевыванию.

Но в целом более радикальные изменения произошли у млекопитающих позднего триаса. Синоконодон был последним в своем роде, у которого зубы менялись часто. Остальные представители стали дифиодонтами.

Эта единственная смена зубов важна по двум причинам, одна из которых связана с самой сутью того, что значит быть млекопитающим. Временные молочные зубы так называются, потому что их выпадение часто совпадает с отлучением от груди. Млекопитающие использовали уникальный подход к кормлению своих детенышей молоком до тех пор, пока они не достигнут зрелости. Поэтому мы можем предположить, что если животное было дифиодонтом, то оно кормило своих детенышей молоком.

Во-вторых, если вы хотите в полной мере использовать зубы сложной формы для нарезания и измельчения пищи, они должны точно смыкаться. Ножницы не режут бумагу, если их края не сходятся. Не получится измельчить специи, если пестик слишком велик для ступки. Единственная смена зубов гарантирует, что они будут плотно прилегать друг к другу на протяжении всей взрослой жизни животного.

Познав эти зубные инь и ян, млекопитающие начали экспериментировать с формой зубов и новыми рационами питания. Перед ними распахнул свои двери целый мир диетических изысков.

Нельзя игнорировать тот факт, что мелкие млекопитающие занимают особое положение в пищевой цепи. Изобилие, характеризующее их успех, делает их хорошей закуской для хищника. Как и в современных экосистемах, мезозойские млекопитающие значились в меню более крупных животных. Но, как может засвидетельствовать любой, кто когда-либо пытался поймать мышь или сбежавшую домашнюю песчанку, схватив пушистый комок против его воли, вы так просто не отделаетесь. Укус маленького зверька действительно болезненный, все равно что наступить на кубики конструктора Lego. Свой небольшой размер многие млекопитающие компенсируют свирепостью. Теперь только представьте, какую боль могли причинить мезозойские млекопитающие своим новым набором постоянных игольчатых зубов.

Однако перед рептилиями, пытающимися урвать кусочек триасового млекопитающего, встала еще большая опасность: их могли ужалить.

Считается, что, подобно современному утконосу, у первых млекопитающих на лодыжке могла быть шпора, насыщенная ядом. У утконоса она расположена сразу за лапой и по форме больше напоминает клык, чем коготь. Она связана с бедренной железой и выделяет пептиды, похожие на яд рептилий, например змей^11. Вот еще один пример конвергентной эволюции, когда совершенно не связанные между собой животные адаптируют один и тот же химический состав организма для сходных целей. У ехидн тоже есть шпоры, но они не ядовиты.

Яд нельзя назвать чем-то удивительно редким у других ныне живущих млекопитающих, но обычно он проявляет себя в иной форме. Многие ядовитые животные травят, когда вы прикасаетесь, едите или вдыхаете их ядовитую химию, другие же – вводят ее непосредственно в кожу. Нам всем известны змеи и скорпионы, но есть также рыбы и амфибии, которые используют яд для нападения и защиты. Среди плацентарных млекопитающих можно назвать, к примеру, землероек. Некоторые виды используют яд для выведения насекомых из строя, чтобы сохранить их на зиму.

Пожалуй, самое интригующее ядовитое млекопитающее, которое живет и сегодня, – это щелезуб. Это существо может вырасти почти до полуметра и выглядит как землеройка на стероидах. Шерсть щелезуба варьируется от почти черной до соломенно-желтой и даже красной, как перец чили, а безволосый хвост напоминает крысиный. Они встречаются только на островах Куба и Эспаньола и представляют собой одну из древнейших ветвей плацентарных млекопитающих, сохранившихся до наших дней; их ветвь отделилась от остальных около 70 миллионов лет назад в меловом периоде. Когда именно они разошлись и как добрались до единственных двух островов, которые теперь называют своим домом, до сих пор остается загадкой. Возможно, они переплыли туда через море на плоту из растительности или ушли туда, когда острова еще были соединены с материком. На длинных заостренных мордах у щелезубов два нижних резца с бороздками. Именно по этим бороздкам и поступает их ядовитая слюна.

Естественно, повторять за кем-то утконос не станет. Подобно резвому злому ковбою, самец утконоса выделяет яд из своих шпор во время брачного сезона. Это наводит на мысль, что яд используется в борьбе с соперниками, а не для защиты, но люди, которым посчастливилось испытать его действие на себе, заявляют, что он мучительно болезненный – яд может даже убить собаку.

Интересно, что в палеонтологической летописи встречается несколько ядовитых млекопитающих. У двух млекопитающих раннего мелового периода, гобиконодона (Gobiconodon) и чжанхеотерия (Zhangheotherium), были шпоры на лодыжке. Оценивая летопись окаменелостей мезозойских млекопитающих в целом, Йёрн Хурум и его соавторы Зофья Келан-Яворовская и Чжэ-Си Ло (с последними двумя мы еще встретимся позже) обнаружили свидетельства наличия аналогичных шпор еще у нескольких видов^12. Однако у немаммальных цинодонтов подобного не встречалось.

Тот факт, что у ныне живущих однопроходных и вымерших млекопитающих мелового периода есть общая черта – ядовитая шпора на задней лапе, – позволяет предположить, что у их общего предка в позднем триасе или ранней юре было нечто похожее. Возможно, ядовитые шпоры были широко распространены у всех древнейших млекопитающих. Только позже плацентарные и сумчатые их потеряли, когда стали достаточно большими, чтобы защищаться зубами и когтями.

Как нам часто кажется, мелкие млекопитающие живут по принципу «Живи быстро, умри молодым». Например, обыкновенная землеройка, Sorex araneus, живет менее 16 месяцев, и даже самая любимая домашняя крыса разобьет вам сердце, уйдя на покой через три или четыре коротких года. Но недавние исследования показывают, что с самыми первыми млекопитающими дела обстояли иначе.

Наши зубы покрывает костная ткань, называемая цементом. Минерализуясь по мере роста, она образует кольца, как годичные кольца на стволе дерева. Эти цементные кольца использовались археологами для изучения древних людей и зоологами для определения возраста диких животных. Используя синхротронное излучение – метод, изменивший палеонтологию, как мы узнаем в следующей главе, – команда палеонтологов во главе с Элисом Ньюхэмом обнаружила, что млекопитающие позднего триаса и юры жили более десяти лет 12. Маленький морганукодон мог прожить целых 14 лет – недостижимая цель для большинства современных мелких млекопитающих. Только у первых более современных представителей начала сокращаться продолжительность жизни, возможно, в связи с ускорившимся метаболизмом.

Хотя на первый взгляд они и выглядели как типичные землеройки и крысы, млекопитающие позднего триаса явно отличались друг от друга биологически и анатомически. Ковбоями их делали не только шпоры, даже в их походке было что-то от Джона Уэйна. Они еще не полностью спрятали свои конечности под туловищем, как все их современные потомки [79]. Вероятно, они все еще откладывали яйца, и хотя у них вырабатывалось молоко, маловероятно, что оно поступало через соски (подробнее об этом позже). Их большая продолжительность жизни говорит о том, что их физиология была непохожа на оную у современных млекопитающих, возможно, они росли медленнее и поддерживали несколько более низкую температуру тела.

Формирование узнаваемых черт современных млекопитающих шло полным ходом, но большинство аспектов их биологии все еще находились в стадии доработки. Они были млекопитающими, но не такими, какими мы их знаем. Еще нет.

Первые млекопитающие позднего триаса и ранней юры были первопроходцами. Они сделали то, чего не смог бы сделать ни один динозавр: уменьшились в размерах и заняли неиспользуемую нишу ночного образа жизни. По сей день из примерно 5500 видов млекопитающих, обитающих на Земле, 90 процентов – небольшие, большинство из них грызуны. Средняя масса тела млекопитающих сегодня составляет менее 1 кг^14. Быть маленькими – не эволюционное отступление, а отличный способ выжить, что млекопитающие и продолжают делать уже более 220 миллионов лет.

Используя свой новообретенный прикус с пользой, млекопитающие стали бичом мира насекомых. Вооружившись относительной безопасностью ночи и обостренными чувствами, первые млекопитающие развили большой мозг, который проложит им путь ко все более сложному социальному взаимодействию и поведению.

Эти крошечные звери были живыми микрочипами. Очками ночного видения. Маленькими пушистыми ниндзя, вооруженными сюрикенами-зубами, чтобы бесшумно и незаметно пожирать свою добычу-насекомых.

Только глупец решит связываться с этими маленькими воинами.

Глава восьмая

Оцифрованные кости

Не столько скала, сколько каменное чрево,

сохраняющее прожитую жизнь, ожидающее открытия.

Кирку и долото заменило всевидящее сканирование,

сегодняшняя технология воссоздает

в 3D найденное мною…

Фиона Ритчи Уокер. Посмертие: в поисках крошечного

Альпинистка преодолевает последние несколько болезненных шагов к вершине горы, икроножные мышцы горят от молочной кислоты. Тропинка заканчивается на вершине, изрытой тысячами подошв. Ее муж догоняет ее, титановые палки для ходьбы стучат по камню. Они останавливаются, чтобы напиться, глядя на глубокую U-образную долину, раскинувшуюся под ними, как раскрытая ладонь, и город, расположенный в ее центре.

Гренобль, город у подножия французских Альп, расположен в долине, окаймленной сосновым лесом. Река змеей пересекает долину, дорога вьется рядом с ней и над ней, ведя в город, который простирается на юг. В развилке реки застрял массивный стальной круг. С горных вершин он выглядит как мятный леденец, зажатый между пальцами ребенка. Это здание затмевает окружающие его строения, его белая крыша сверкает на солнце.

Вы могли бы подумать, что это спортивный стадион или арена в вырубленных во льду долинах между искривленными горами. Но это гигантское обручальное кольцо – Европейский центр синхротронных исследований (European Synchrotron Radiation Facility, или ESRF).

Вы наверняка слышали страшные истории об установке в Швейцарии, которую физики построили под землей и используют для закручивания частиц, что неизбежно приведет к образованию черной дыры, прорыву в другое измерение или остановке самого времени и уничтожению Вселенной? ESRF занимается чем-то вроде этого. Разница только в том, что в организации в Швейцарии (а точнее, в ЦЕРН, Европейской организации по ядерным исследованиям) разгоняют и сталкивают протоны, а в ESRF – электроны. И где только эти технологии не применяются – от понимания структуры ферментов до выяснения того, почему повторно замороженное мороженое отвратительно на вкус [80]. А также они предоставляют беспрецедентно новые данные об ископаемых организмах, полностью преобразуя практику палеонтологии и раскрывая происхождение млекопитающих.

Главное здание ESRF выглядит как кубический кристалл. За утилитарным фасадом скрывается застекленный четырехэтажный атриум. Весной 2017 года меня привел туда Винсент Фернандес, в перерыве между сканированиями моего ископаемого млекопитающего с острова Скай он проводил для меня экскурсию по объекту. Фернандес, французский палеонтолог, которому едва перевалило за тридцать, уже сделал себе международное имя как один из ведущих мировых экспертов по использованию синхротронного излучения для получения точных снимков ископаемого материала. Он работал в составе команды, возглавляемой Полом Таффоро, который первым применил синхротронное излучение в палеонтологии. Таффоро впервые применил этот метод для изучения зубов ископаемых приматов, и в ходе своих исследований он применил те же методы ко многим другим группам. Сейчас он – один из самых важных ученых ESRF, и его влияние привело к тому, что исследовательский поток в центре почти полностью сосредоточился на палеонтологии.

Когда я только познакомилась с Фернандесом, он входил в команду Таффоро. Среди палеонтологов он славился своими навыками, особенно цифровой визуализацией собираемых им данных. Одной из его самых знаковых работ стала реконструкция уникального экземпляра цинодонта, а именно тринаксодона. Останки этого животного были погребены в норе, когда ее затопило. Снаружи нора представляет собой не что иное, как трубчатый кусок красновато-коричневой породы, вырытый в триасовых отложениях Южной Африки. Благодаря всевидящему оку синхротрона Фернандес смог в цифровом виде реконструировать скелет цинодонта, все еще находящийся внутри камня, при этом не удалив ни кусочка породы^1.

Сканирование показало существо, свернувшееся калачиком, его позвоночник изогнулся буквой S, а ноги поджались под длинное тело. Голова была склонена набок, как у кошки, дремлющей перед камином. Это изображение, достаточно удивительное в своей завораживающей красоте, стало еще удивительнее – тринаксодон умер не в одиночестве. В одной норе с ним оказался неожиданный сосед: брумистега, древняя амфибия, названная в честь палеонтолога Роберта Брума. У нее было сломано несколько ребер, из-за чего, возможно, она и искала укрытия в норе. Считается, что тринаксодон находился в своего рода спячке, называемой эстивацией, пережидая засушливую погоду. Но, что бы ни заставило их делить нору, когда пронесся паводок, оба животных погибли.

В просторном атриуме Фернандес подвел меня к настольной масштабной модели синхротрона. И мягким голосом объяснил, как он работает.

Подобно тому, как сенатор Тед Стивенс описал интернет [81], синхротрон представляет собой набор трубок. Все начинается с электронной пушки, называемой линейным ускорителем, или линаком, который работает на 200 миллионах электрон-вольт. Он выстреливает в круглую трубу, называемую бустерным синхротроном, диаметр которой составляет 300 метров. Бустер спрятан под травянистым холмиком, снаружи его не видно.

Затем первоначальный пучок электронов ускоряется, достигая шести миллиардов электрон-вольт. Когда Фернандес описывал мне это, я представила себе замедленную съемку автомобилей на кольцевой развязке ночью, их фары описывают круги. Эти электроны, теперь ускоренные, вводятся в более крупное накопительное кольцо, окружающее ускоритель. Вот оно и находится в этом здании, которое видно с окрестных горных вершин: гигантский белый пончик на дне долины, 844 метра в окружности.

Внутри накопительного кольца электроны перемещаются почти со скоростью света. Они вращаются в течение нескольких часов, время от времени из бустера поступают новые электроны, чтобы обеспечить более или менее постоянную энергию и скорость. Вокруг накопительного кольца расположен ряд магнитов, которые воздействуют на электроны, создавая рентгеновские лучи. И вот эти рентгеновские лучи затем используются для сканирования окаменелостей, они проникают сквозь породу в кости, освещая их структуру с беспрецедентной детализацией.

Если вы войдете в здание, где расположено накопительное кольцо, то увидите, что оно больше похоже на какой-то склад, забитый стойками, кабелями, проводами, металлическими распорками и трубами. Здесь яркое освещение и постоянная прохлада – несмотря на необычно жаркую апрельскую погоду – благодаря бесконечному кондиционированию воздуха. Пешеходная дорожка, подвешенная над промышленным хаосом, позволяет смотреть вниз на крыши кабин, расположенных по периметру кольца. Каждая из них построена таким образом, чтобы в ней размещался канал вывода синхротронного излучения, попадающий туда от накопительного кольца. Рентгеновские лучи искрами проходят по этим каналам и направляются на исследуемые объекты.

Смотреть вниз на эти кабины – все равно что заглядывать в мозг физика: блестящий металл, спутанные провода и беспорядочное нагромождение кнопок и сложных устройств. Тут проводятся эксперименты. Чтобы использовать эти кабинки, ученые обращаются к ESRF, описывая, что они хотят выяснить, какая кабина им наиболее подходит (все они различаются по своей силе и возможностям) и сколько времени (времени работы луча) потребуется для сканирования материала. Заявки рассматриваются экспертной комиссией, и тем, чьи исследования признаны научно обоснованными и важными, предоставляется время для работы в кабине. Урвать себе побольше времени работы луча непросто, но, если вам повезет, вам выделят целую смену, которая длится 24 часа – предполагается, что вы не будете спать всю ночь и будете проводить свои исследования.

Мне повезло, что Фернандес решил мне помочь. Мы должны были получить изображения моих шотландских окаменелостей, потому что нигде больше этого не удавалось сделать. ESRF любит выделять гранты на проекты, в которых обычное сканирование не справляется с задачей, – и мой проект был как раз одним из таких. Три микрокомпьютерных томографии в учреждениях Шотландии и Англии не смогли предоставить никаких подробностей о крошечных костях и зубах в известняковых блоках. Блоки были слишком большими, а обычное сканирование недостаточно мощным. Без детальных изображений я не могла реконструировать скелеты или изучить их миниатюрную анатомию. Синхротрон был моей последней надеждой.

Все помещение ESRF создавало ощущение декорации к фильму. Я ожидала увидеть здесь ученых в белых халатах, рассеянно прогуливающихся по коридорам и бормочущих что-то себе под нос. Ожидала увидеть за стеклянными стенами столы, беспорядочно заваленные книгами и бумагами, и белые доски, исписанные формулами. Я бы не удивилась, если бы из подвальной лаборатории вырвалась какая-нибудь зомби-чума или парочка мутантов. Тогда бы нам с Фернандесом пришлось бы спасаться бегством, спина к спине. В атриуме вполне хватало места, чтобы отбиваться от полчища монстров бейсбольной битой, утыканной гвоздями.

Правда оказалась скучнее, но принесла очевидное облегчение. Ученые, прогуливающиеся по зданию и управляющие суперкомпьютерами, были самыми разными – от биологов до физиков и кристаллографов. Некоторые из них были сотрудниками продовольственных компаний и производственных отраслей; другие занимались изучением того, что еще не скоро найдет себе практическое применение. Хотя среди них, безусловно, было много белых мужчин в возрасте от 30 до 50 лет, встречались также и представители разных национальностей, и женщины.

Я спросила Фернандеса, что произойдет с синхротроном в зомби-апокалипсисе. Он на мгновение замолчал, обдумывая, серьезно ли я это спрашиваю, а затем сказал, что без подачи «свежих» электронов из ускорительного кольца накопитель опустеет через пару дней. Взрывов в чернобыльском стиле или жутких мутаций в дикой природе не предвиделось. Я сделала мысленную заметку не искать здесь бесконечный источник энергии – или трехглазого оленя, – когда мир подойдет к своему постапокалиптическому концу.

Комната управления ID19, кабины, которую нам выделили в ESRF, выглядела как склад компьютерных мониторов. Вдоль одной стены на столах стояли семь экранов, а в дальнем конце висел еще один, но побольше размером. Все они были подключены либо к мощным компьютерам, либо к самому оборудованию кабины. В этой комнате осуществлялось управление пучком частиц и его мониторинг, а полученные с его помощью снимки позволяли рассмотреть окаменелости в трех измерениях.

Не все тут было хай-теком. На полке над мониторами стояли четыре старых телевизора размером с чемодан. Бумага тоже не забыта: полки были завалены небольшой библиотекой блокнотов, а на корешках папок значились загадочные названия, такие как ELMO и ROBOT 2015. На столе, рядом с кусками проволоки, металлическими деталями и различными техническими принадлежностями, лежали обрывки картона и пенополистирола. Иногда высокотехнологичное оборудование, такое как синхротрон, требует низкотехнологичных решений, таких как клейкая лента.

Мы с Фернандесом поместили один из моих окаменелых блоков на подставку, сделанную из пенополистирола, и закрепили ее куском клейкой ленты марки ESRF. Мы отнесли ее в соседнюю комнату, поставили на пути рентгеновских лучей, пока еще выключенных, и приклеили на слой двусторонней клейкой ленты. Такие простые решения, как если бы физикой занимался Синий Питер [82].

Однако словом «простой» никак нельзя описать внутренности экспериментальной кабины, куда поступает пучок частиц из накопительного кольца, проходя 145 метров под землей в ID19. Не все кабины расположены в главном круглом здании. ID19 – одна из самых удаленных, она расположена по другую сторону дороги в бункере, наполовину скрытом под асфальтом и травой.

Экспериментальная комната была битком набита оборудованием. Многое из этого было непостижимо механическим и техническим для такого неинженера, как я. У каждой стены стояли верстаки, уставленные инструментами. С потолка свисали трубы, которые заканчивались на полпути вниз кранами с красными ручками. На них были тревожные надписи типа «Азот» и «Гелий». На других были только номера. Тут были и предупреждения: «Радиоактивно», «ОПАСНО!», «Избегайте попадания в глазами и контакта с кожей». Каждая поверхность была покрыта кнопками, некоторые из них были дружелюбного зеленого цвета, или маленькими желтыми штучками с загадочными надписями, такими как «Обход» и «Лазер PS». Были и гигантские кнопки размером с ладонь с надписью «АВАРИЙНАЯ ОСТАНОВКА». Они одновременно встревожили и успокоили меня: я надеялась, что мне не придется на них нажимать, но если и придется, я не упущу шанса вдавить огромную красную кнопку.

Как только образец – ископаемое Ская – был на месте, мы с Фернандесом покинули экспериментальную комнату, захлопнув за собой свинцовую дверь, как в секретное хранилище. Он нажал кнопки на стенной панели, отчего зазвучал сигнал, и через 10 секунд металлическая дверь щелкнула. Она плотно закрыта.

Вряд ли вам захочется оказаться в кабине во время эксперимента, излучение будет смертельным. Фернандес рассказывал мне, что однажды коллега случайно оставил там свой ноутбук, рентгеновские лучи за считаные секунды его повредили. Все посетители синхротрона должны носить пропуск и пройти обучение технике безопасности, прежде чем они смогут пользоваться кабиной. Учат не только тому, какие кнопки нажимать, чтобы безопасно входить в экспериментальные помещения и выходить из них, но и тому, какие риски представляет собой работа с радиацией.

Я сидела с Фернандесом у ряда компьютерных мониторов и наблюдала, как он набирает код. На экране появилось изображение, и я ахнула. В скале был отчетливо виден позвонок млекопитающего. Можно было различить даже структуру кости: казалось, что она сделана из пчелиных сот. Все вышло даже лучше, чем я рассчитывала.

Рентгеновские лучи, направляемые к ID19, проходили через вигглеры – ряд чередующихся магнитов, которые заставляют электроны колебаться из стороны в сторону. Они способствуют гораздо более интенсивному рентгеновскому излучению, чем при использовании более простых изгибающихся магнитов, и его можно сфокусировать в соответствии с конкретными потребностями пользователей. Рентгеновские лучи выходят через каналы вывода кабины и попадают на образец – в данном случае на ископаемый позвонок, – взаимодействуя с материалом. Панель детектора, расположенная позади образца, фиксирует проекцию, вызванную рентгеновскими лучами.

Попробуйте перед лампой изобразить фигуру руками. Поднеся руку к свету, вы отбросите на стену, к примеру, кроличью тень. Стена – это ваша детекторная панель, на которой компьютер собирает рисунок тени. Поскольку рентгеновские лучи проходят через материалы по-разному, в зависимости от того, из чего они сделаны, тень, падающая на стену, изменяется. Гениальность технологии и тех, кто умело с нею управляется, заключается, во‑первых, в интерпретации чередующихся теней, чтобы заглянуть внутрь образца, и, во‑вторых, во вращении объекта, чтобы получить серию этих теней. Затем они соединяются вместе, реконструируя весь объект в цифровом виде в трех измерениях, внутри и снаружи.

Фернандес как раз из таких опытных пользователей. Его изящные пальцы скользят по клавишам, пока он вычисляет траекторию прохождения луча через мою окаменелость и то, как выступы будут сочетаться друг с другом. В итоге потребуется 10 часов, чтобы отсканировать наиболее важную часть окаменелости с разрешением в шесть микрон. Один микрон, или микрометр, равен 1x10–6 метрам, или шести тысячным долям миллиметра (0,000006 метра). Другими словами, разрешение – каждый пиксель – моего скана соответствует размеру маленькой бактерии.

И это чертовски хороший скан. Когда мы закончим, я наконец смогу пролить свет на жизнь юрских млекопитающих Ская.

Ископаемые млекопитающие острова Скай – уникальная часть природного наследия Шотландии. Как и все окаменелости, собранные на острове, они должны быть переданы на хранение в музей на благо нации и будущих научных исследований. Это не только условие нашего сбора окаменелостей, но и этичный поступок. Однако я должна признать, что чувствую особую связь с этими окаменелостями, потому что они были центром моей жизни в течение нескольких лет, составляя основу моей докторской диссертации и продолжающихся исследований происхождения млекопитающих.

Ископаемые со Ская были первыми окаменелостями мезозойских млекопитающих, найденными в Шотландии. Их нашел в 1971 году палеонтолог, ставший школьным учителем, по имени Майкл Уолдман. Краткая статья о находке была опубликована годом позже совместно с его коллегой Робертом Сэвиджем. С тех пор эти образцы оставались практически неизученными.

Удивительно, но среди нетронутого материала, собранного на острове Скай, оказались два скелета – невероятно редкие находки, тем более в то время. Одна из причин такого невнимания в том, что эти окаменелости были потеряны. Такое запросто может случиться, особенно когда образцы перемещают или кураторы уходят на пенсию. В течение нескольких лет окаменелости готовили к изучению, а затем переместили и потеряли, и только десять лет спустя их снова нашли. Еще десять лет руководители в Национальных музеях Шотландии искали кого-нибудь, кто мог бы их изучить. Этим счастливчиком в конечном итоге оказалась я.

В том, как нашли эти окаменелости, было много загадок. Предполагалось, что все материалы, найденные на острове Скай, поступили в Национальный музей Шотландии (тогда он назывался Королевским музеем Шотландии), но некоторые образцы случайно оказались в Бристольском университете, где Сэвидж преподавал и проводил исследования большую часть своей жизни. Откуда именно взялись эти два скелета на побережье Скай и как они вернулись в музей в Шотландии?

Я решила не только изучить эти окаменелости, но и проследить их историю: с побережья Гебридских островов до Эдинбургского центра коллекций.

След из хлебных крошек, оставленных Уолдманом и Сэвиджем, привел меня на остров Скай. Но сначала я оказалась в подвале Мемориального здания Уиллса, изумительной постройки в неоготическом стиле, где расположены кафедры геологии (а ранее палеонтологии) Бристольского университета. Похожее на церковь здание 1925 года третье по высоте в городе, и возвышается оно на невероятно высокой Парк-стрит. Мемориальное здание Уиллса стало символом университета, в его Большом зале проводились и до сих пор проводятся бессчетные выпускные церемонии. На главной башне покоится 9,5-тонный колокол «Великий Георг» (Great George) с собственным аккаунтом в «Твиттере» [83].

Большая часть палеонтологов переехала в шикарное новое здание неподалеку, где они учатся бок о бок с биологами и зоологами. Но когда я училась в магистратуре, палеобиологию [84] преподавали все еще в Мемориальном здании. Похоже, каждый второй палеонтолог Соединенного Королевства в какой-то момент учился, преподавал или работал в Бристольском университете. В его главе стоят одни из самых плодовитых ученых в области палеонтологии, неудивительно, что он привлекает со всего мира студентов, жаждущих погрузиться в изучение вымершей жизни.

Куратор повел меня к университетской геологической коллекции. Мы прошли мимо лекториев, в которых я провела очень много часов, слушая лекции, пока пряный запах теплого дерева наполнял воздух. Мы спустились в недра здания. Вдоль стен были сложены ящики с камнями. Мы лавировали между ними, снова и снова поворачивая. Разносилось низкое гудение, похожее на буддийскую песнь, – так шумели системы отопления и кондиционирования воздуха, которые служили легкими столетнего здания. Пройдя по лабиринту коридоров, мы наконец увидели коллекции. Окаменелости, камни, книги, шкафы барахолкой естественнонаучных товаров занимали каждый уголок.

Куратор отвел меня в дальний конец комнаты, где начал перекладывать стопки больших пластиковых контейнеров. Неподалеку на крышке деревянного шкафа ухмылялся массивный череп мегистотерия. Этот плотоядный креодонт жил более 15 миллионов лет назад и обладал сокрушительными зубами, а его череп достигал в длину более полуметра. Это один из крупнейших представителей семейства гиенодонтид, которые в свою очередь были одними из доминирующих плотоядных животных до появления современных хищных (кошек, собак, медведей и им подобных). Сэвидж дал мегистотерию такое имя в 1973 году, когда работал с образцами, собранными им во время полевых работ в Африке, – исследований, сделавших ему имя.

В пяти коробках университетского хранилища были записные книжки, бумаги и корреспонденция Роберта Дж. Сэвиджа. Часть из них так и осталась в его офисе, а остальное передали университету на хранение после смерти ученого в 1998 году. Сев за маленький деревянный стол в углу, я осталась с этими коробками наедине.

Подняв крышку, я почувствовала приятный мускус старой бумаги. В коробке валялось несколько тушек жуков – кошмар любого куратора, ведь эти проказники одержимы буквальным поеданием истории. Я смахнула их и пролистала машинописные рукописи, испещренные корявым почерком. В основном речь шла об африканских окаменелостях, на которых специализировался Сэвидж. Встречались высококачественные фотографии костей, рисунки и диаграммы – то, чему позже предстояло стать иллюстративным материалом статей.

На газетной вырезке 1953 года был запечатлен молодой Сэвидж, на корточках осматривающий череп «ирландского лося», Megaloceros giganteus. Этот вид вымер около 8000 лет назад. Экземпляр с фотографии был найден в торфе небольшого озера под названием Лох-Бег в Северной Ирландии. Сэвиджа попросили изучить находку, поскольку он славился ведущим специалистом по млекопитающим в стране. Возможно, он все-таки сказал местным жителям, обнаружившим останки, что этот так называемый лось и не лось вовсе: на самом деле это вымерший вид оленей.

В 1950-х годах многие ученые полагали, что причиной гибели этого животного стали гигантские рога – они достигали 3,5 метра в длину, таких размеров не встречалось у прочих оленей. Конечно же, никто не смог бы нести на себе такую «корону», правда? Теперь мы понимаем, что рога тут ни при чем. Как и другие виды оленей, самцы «ирландского лося», или же большерогого оленя, использовали свои рога, чтобы бороться за самок, в половом отборе. Почему они вымерли, до сих пор неясно, но причина скорее всего кроется в экологических изменениях, болезнях или истреблении человеком.

На фото трое мужчин удерживают огромный череп. Сэвидж, в стильном костюме с широкими брюками, с зачесанными назад волосами и круглыми очками, съехавшими на острый нос, всматривается в него, словно читая давно ушедшие мысли его почившего владельца.

Рядом с бумагами было и несколько маленьких деревянных коробочек, в которых оказались неожиданные зоологические сокровища. В одном были тонкие срезы зубов млекопитающих: овцы, моржа, бегемота, молодого утконоса [85]. В другой была коллекция костей среднего уха млекопитающих, все, что осталось от множества костей, которые когда-то составляли челюсти наших предков: молоточек, наковальня, стремечко.

Наконец я нашла то, что искала, несколько потрепанных тетрадей в твердом переплете. Края были помяты, а переплет ходил ходуном. На корешках Сэвидж написал черным маркером местоположение своих раскопок: «Кения», «Танзания», «Ливия». И вот я нашла ту тетрадь, ради которой сюда приехала.

«Скай».

Когда-то тетрадь была красной, но теперь выцвела до розового цвета и порвалась по швам. На обложке значилось «Скай Р. Дж. Г. С.». Пахло, как в заброшенном доме или старом ботинке. Записям было всего 40 лет, но они казались древней реликвией. Открыв их, я увидела карандашные закорючки, едва поддающиеся расшифровке, иероглифы другого поколения. Я изо всех сил пыталась понять торопливо написанные слова.

Наконец-то я нашла ту самую запись.

Понедельник, 11 сентября 1972 года: …нашли цельный скелет млекопитающего в одиноком блоке на пляже, под оползнем. Доказательство того, что в этом месте нужно провести тщательный осмотр.

Сэвидж, Уолдман и их команда нашли первый почти полный скелет мезозойского млекопитающего на Британских островах, на острове Скай.

Уолдман изучал останки позвоночных, геологию и зоологию в Бристольском университете под руководством Роберта «Боба» Сэвиджа – вместе они работали над культовым мегалозавром. В течение года Уолдман добывал алмазы в Либерии, а затем в 1960-х годах проводил исследования на канадских пустошах и в Австралии, изучая динозавров и рыб в рамках своей кандидатской работы. После возвращения в Великобританию он стал преподавать геологию в частной школе Стоу в Бакингемшире, совмещая свои исследования с преподавательской деятельностью вплоть до выхода на пенсию в 2002 году.

Ученики любовно называли Уолдмана Док Горшок. Он был известен своей огромной коллекцией горных пород, которую использовал на своих занятиях. Он вдохновлял учеников ценить окаменелости, камни и минералы, поощряя студентов заниматься геологией – некоторые потом поступали в Бристольский университет под руководство Сэвиджа, когда-то учителя Уолдмана, а теперь еще и друга. Уолдман явно нравился своим подопечным в Стоу, даже спустя годы после окончания школы многие присылали ему открытки с изображением скальных образований или вулканов, о которых они узнали на его занятиях.

В 1971 году Уолдман и его коллега должны были навестить группу учащихся, сражавшихся за премию герцога Эдинбургского, в лагере в Камасунари, Шотландия, – известном за свою красоту месте у подножия горного хребта Куиллин на острове Скай. Уолдман решил разузнать об этом районе в надежде найти там породы, содержащие ископаемые останки. Он наткнулся на несколько упоминаний о фрагментах костей на полуострове Стратхэрд, о которых сообщила в начале 1900-х годов команда Геологической службы. Уолдман знал по своему опыту, что в месте, где ранее находили ископаемых позвоночных, можно в конечном итоге найти что-то еще. Пришла пора по-новому взглянуть на побережье. К счастью, дорога к лагерю позволяла сделать небольшой крюк для расследования.

Уолдман не ошибся в своих предположениях. Стоило ему с коллегой добраться до берега, как они обнаружили крошечные фрагменты окаменелостей, усеивающие обнажения юрского известняка. В течение получаса они находили все более интересные окаменелости. Наконец была замечена первая полная конечность. Она была длиной со спичку и принадлежала кому-то совсем маленькому – должно быть, маленькому крокодилу. Возбуждение нарастало, и поиски продолжились. Наконец Уолдман обнаружил нечто настолько невероятное, что волосы у него на затылке встали дыбом. Его изумление подтверждалось в дневниковой записи двумя восклицательными знаками: «Похоже, это млекопитающее… Я очень надеюсь, что это правда челюсть млекопитающего!!»

Никто прежде не находил в Шотландии млекопитающих мезозойского периода. Правда ли это оно?

Северо-запад Шотландии и Западные острова славятся своими жутко древними тектоническими выступами, зубчатыми вершинами вулканических пород и ландшафтами, исцарапанными и сформированными ледниками. Но никогда здесь не находили ископаемых позвоночных. Никто в общем-то не обращал особого внимания на осадочные породы в этих регионах. За исключением нескольких морских рептилий, найденных на острове Эгг шотландским палеонтологом и писателем девятнадцатого века Хью Миллером^2, на Гебридских островах не встречались окаменелости позвоночных.

Ископаемые млекопитающие мезозоя все еще были крайне редки. К 1970-м годам были известны только отдельные зубы из разных регионов мира, а найти фрагменты челюстей или скелетов, например мегазостродона из Южной Африки, считалось большой удачей. Частенько говорили, что всех найденных костей млекопитающих едва хватило бы на обувную коробку.

Через два дня Уолдман оставил учеников на попечение своего коллеги и вернулся к побережью, чтобы еще раз его изучить. Он осмотрел свою драгоценную находку – загадочную челюсть – под лупой. В своем дневнике он вел спор с самим собой, приводя доводы, почему кость могла принадлежать акуле или рептилии. Но эти сложные заостренные зубы, их корни в этом фрагменте челюстной кости… Уолдман достаточно знал о рептилиях и рыбах и понимал: они тут ни при чем. Все-таки надежда была.

С предельной осторожностью Уолдман поднял маленькое ископаемое с его бледно-серого ложа и пешком вернулся в лагерь.

Вернувшись на юг, Уолдман срочно связался со своим бывшим профессором Робертом Сэвиджем. По общему признанию, Сэвидж был необычным человеком, возможно, последним «джентльменом-натуралистом», которых когда-то было немало в естественных науках. Сэвидж родился в Белфасте в 1927 году в относительно богатой семье, он изучал геологию и зоологию в Королевском университете, а затем переехал в Лондон для защиты докторской диссертации, в которой он изучал вымершую выдру Potamotherium. В 1954 году он принял должность в Бристольском университете, где и проработал следующие 32 года: сначала в качестве лектора по геологии и куратора геологического музея, а позже в качестве профессора палеонтологии позвоночных.

Факультет палеонтологии Бристольского университета процветал под влиянием Сэвиджа. В 1969 году он основал совместные курсы по геологии и зоологии в Бристоле. Теперь они – краеугольный камень одной из крупнейших исследовательских групп по палеобиологии в Европе, на них ежегодно записываются студенты со всего мира.

Когда я спрашиваю знакомых, каким он был, они всегда говорят одно и то же: джентльмен до мозга костей. Сэвидж часто приглашал своих студентов к себе на обед. Его дом полнился геологическими редкостями. «Холостяцкая берлога джентльмена» [86] в богатом районе Клифтона, по воспоминаниям тех, кто там побывал, была забита антиквариатом. Сэвидж радушно принимал гостей, в том числе исследователей со всей страны. Он предоставлял им в личное пользование целый этаж дома и приглашал угоститься его богатым запасом бренди и скотча^3. Палеоантрополог Ричард Э. Лики, друг и коллега Сэвиджа, вспоминал, как тот показывал посетителям непонятные фрагменты костей, ожидая, что же они скажут. Он безмерно радовался, когда гости угадывали, кому принадлежала та или иная косточка. Его студенты тоже играли в эту игру.

В некоторых случаях игра принимала гастрономический характер. Одна из бывших студенток Сэвиджа рассказала о блюде, которым он угостил ее группу^4. На столе их ждало сытное рагу. Пока они ели, Сэвидж спросил, из чего, по их мнению, оно сделано. Может, оленина? Мясо довольно сочное. Когда бесплодные попытки догадаться, чье же это мясо, иссякли, профессор заявил: основным ингредиентом был детеныш бегемота. Благодаря своим связям с хранителями Бристольского зоопарка Сэвидж заполучил тело животного (оно умерло от естественных причин), чтобы сохранить кости и пополнить ими коллекцию Бристольского университета. Поскольку мясо было свежим, он решил пустить его в дело.

В 1971 году Уолдман привез найденную на Скае ископаемую челюсть Сэвиджу в его дом в Клифтоне. Роберт Сэвидж некоторое время рассматривал ее под увеличительным стеклом. Внезапно он вскочил со стула и принялся расхаживать по комнате. «Вы знаете, что нашли, Майк? – воскликнул он. – Это млекопитающее!»

Неделю спустя они вдвоем забрались во внедорожник и направились на север.

В 1971 году Скай был совсем не ближним светом. Они прибыли в Кайл-оф-Лохалш в конце июля и переправились на небольшом автомобильном пароме через короткий участок моря. Там Уолдман остановил местного почтальона, чтобы спросить дорогу к их дому в деревне:

– Мы ищем миссис Маккиннон.

– Какую миссис Маккиннон? – почтальон сочувственно посмотрел на него.

– Миссис Мэри Маккиннон.

– Что ж, – вздохнул почтальон, – боюсь, это не сужает круг поисков.

– Ее мужа зовут Ангус, – уточнил Уолдман.

– А, в таком случае круг подозреваемых можно сузить до трех человек^5.

В конце концов, найдя нужную Маккиннон, Уолдман и Сэвидж провели беспокойную ночь. Проснувшись на заре и как можно быстрее проглотив завтрак, они оставили машину у почтового отделения и пешком отправились к месту, где Уолдман нашел челюсть млекопитающего.

Они были немедленно вознаграждены. Сэвидж записал в своем скудном полевом дневнике: «Зубы и челюсти млекопитающих, когда они свежие, хорошо сохраняются. Часто кость настолько обветрена, что ее невозможно опознать». Возможно, кости и пострадали от непогоды, но это ничуть не охладило энтузиазма двух исследователей. Весь день они прочесывали берег, поражаясь огромному количеству костей, которые столько времени оставались незамеченными. Им попадались и панцири черепах, и зубы крокодилов и акул, но, что куда удивительнее, челюсти и кости конечностей мелких юрских млекопитающих и ящериц.

В апреле следующего года Уолдман и Сэвидж вернулись с командой из 11 человек. Две недели они изучали остров Скай от его северной оконечности до южных бухт, ища окаменелости и составляя подробные заметки по геологии острова. На второй неделе они посетили острова Эгг и Мак в поисках так называемых мест обитания рептилий, описанных Хью Миллером. В сентябре того же года Сэвидж, Уолдман и еще двое человек снова вернулись в Шотландию, посетив 6 сентября Королевский музей Шотландии в Эдинбурге. Они осмотрели 12 ящиков с материалами, представленными Хью Миллером, а затем снова отправились на север, на Скай.

В этот раз они нашли настоящий клад. Им попался не один, а два скелета млекопитающих и множество других окаменелостей, включая останки рыб, крокодилов и черепах. Они обнаружили одно из самых важных местонахождений ископаемых позвоночных среднеюрского периода на Британских островах.

Однако значение их открытий мы поняли гораздо позже. Пускай и впечатляющие, окаменелости Ская оставались неизученными и недооцененными следующие тридцать лет. Но наконец у ученых, включая меня и моих коллег, появились инструменты, которые позволят нам заглянуть под холодную поверхность окаменелостей, чтобы раскрыть их давние секреты.

Компьютерная томография стала неотъемлемой частью современной палеонтологии. КТ особенно полезна для изучения позвоночных животных, но ее можно использовать также для изучения беспозвоночных, растений и горных пород. Большинству из нас компьютерная томография знакома из-за ее медицинского применения – например, после несчастного случая. Мы не раз видели в телесериалах про больницу, как пациент заезжает в круглое отверстие аппарата размером с комнату. Команда врачей в комнате управления рассматривают внутренности, высвечиваемые на экранах, и ставят диагноз. Если отбросить художественную вольность, как раз для этого и была разработана компьютерная томография. Это разновидность рентгеновского аппарата, позволяющего видеть внутреннюю структуру объектов, в том числе людей.

Компьютерная томография, также называемая КАТ (компьютеризированная аксиальная томография), была разработана в 1960-х годах, а первое клиническое испытание было проведено в 1971 году. Два человека, сыгравшие ключевую роль в ее разработке, – южноафриканский физик Аллан Маклауд Кормак и английский инженер-электрик Годфри Ньюболд Хаунсфилд, – получили за свои достижения Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1979 году.

Компьютерная томография работает по принципу радиоплотности. То есть излучение электромагнитного спектра легче проходит через одни материалы, чем через другие. Материалы, которые не пропускают через себя электромагнитное излучение, называются радиочувствительными, а те, которые пропускают, – радиопрозрачными. Прозрачность измеряется по шкале Хаунсфилда (HU). Так, прозрачность дистиллированной воды составляет 0 HU, воздуха – 1000 HU, а костей – в диапазоне от +400 до +1000 HU. Хитрость коммерческого применения заключалась в том, чтобы найти способ использовать радиоплотность в трехмерном просвечивании объекта.

Рентгеновские лучи – естественная часть электромагнитного спектра. На одном конце спектра более низкие длины волн включают видимый свет – мир, который мы видим нашими, пускай и несколько ограниченными глазами. Еще ниже находятся инфракрасные, микро- и радиоволны. На более высоких длинах волн находятся ультрафиолетовые лучи, видимые некоторым насекомым и птицам. Ультрафиолетовое излучение от солнца достигает уровней, которые были бы смертельны для жизни на Земле, если бы не фильтрующий эффект нашей атмосферы. Тем не менее именно ультрафиолет вызывает солнечные ожоги и может привести к раку кожи. Далее следуют длины волн рентгеновского излучения, используемые в сканерах аэропортов, больничных установках, промышленности и науке. На еще более высоких длинах волн находятся гамма-лучи, которые имеют наименьшую длину и, следовательно, самую высокую энергию из всех.

На обычном рентгеновском снимке, например, сломанной кости вы увидите кость в плоской двумерной проекции. Что, конечно, чрезвычайно полезно, но может рассказать не так уж много. Компьютерная томография позволяет получить трехмерное изображение путем захвата множества отдельных проекций, а затем с помощью сложной математики реконструируя все изображение. При первом сканировании в 1971 году было получено 180 отдельных изображений, каждое из которых заняло пять минут, а последующая реконструкция заняла два с половиной часа. В наши дни КТ большинства небольших окаменелостей занимает в общей сложности менее часа, иногда всего несколько минут, хотя все зависит от размера и природы сканируемого материала.

Результатом этого процесса сканирования и реконструкции становится серия срезов объекта по осям x, y и z. Другими словами, мы можем смотреть на срезы с любого угла, будь то ископаемое или человек, не только в горизонтальной и вертикальной плоскости, но и вглубь. Изменяя настройки сканера, мы можем фиксировать различную радиоплотность сканируемого материала, чтобы различать типы материалов: живые ткани, воздух, жидкости, горные породы и минералы – целая уйма возможностей.

Компьютерная томография используется в палеонтологии с 1980-х годов. В двух самых первых научных работах, в которых применили КТ, рассматривались черепа млекопитающих: копытного млекопитающего из миоцена (между 5 и 23 миллионами лет назад) и Homo erectus. Размытые изображения в этих двух публикациях 1984 года больше похожи на тесты Роршаха, чем на срезы окаменелостей6,7. Но и их можно было считать значительным прогрессом по сравнению с методами предыдущих 80 лет.

Самое большое преимущество компьютерной томографии – возможность увидеть структуру окаменелостей, не разрушая их. В геологии давно устоялась практика делать вручную тонкие срезы. Использовавшиеся с начала 1800-х годов для изучения структуры горных пород, они могли использоваться (и используются до сих пор, особенно в палеогистологии) для исследования внутренней структуры окаменелостей. Однако в 1903 году один ученый придумал новый метод.

Уильям Джонсон Соллас был профессором геологии и палеонтологии в Музее естествознания Оксфордского университета в начале двадцатого века, его называли «одним из последних настоящих эрудитов в геологии»8. Он изобрел процесс последовательного секционирования, аналоговую версию компьютерной томографии. Вместе со своим коллегой преподобным Ф. Джервисом-Смитом Соллас создал устройство, с помощью которого можно было вручную шлифовать поверхность окаменелости, останавливаясь через определенные промежутки времени.

«Каждый срез рисуют с помощью камеры-люциды [87] или фотографируют под микроскопом», – объяснил Соллас в своей статье для Королевского общества. «Фотография предпочтительнее рисунка, им можно доверять в спорных вопросах…»9 Но если бы споры и возникли, разрешить их было бы трудно: после завершения процесса секционирования окаменелость стиралась в пыль. «Окаменелость уничтожается в процессе», – отмечал Соллас.

Соллас с энтузиазмом принялся за изучение каждого ископаемого, до которого только мог дотянуться. Хранители музеев, однако, не горели желанием, чтобы их драгоценные коллекции подвергались безвозвратному уничтожению. Но на основе полученных изображений исследователи научились создавать восковые модели, которые отображали внутреннюю структуру давно умерших организмов с беспрецедентной детализацией.

Этот процесс был не только разрушительным, но и очень медленным, особенно когда дело касалось крупных окаменелостей. Один палеонтолог потратил целых 25 лет на тщательное измельчение и описание только одной девонской ископаемой рыбы. Последовательное секционирование использовала и Зофья Келан-Яворовская – возможно, величайший палеонтолог всех времен – в изучении анатомии ископаемых млекопитающих мелового периода из Монголии (в следующих главах мы познакомимся с ней поближе).

Очевидно, что возможность запечатлеть внутреннюю структуру окаменелостей, не измельчая их в порошок, стала огромным шагом вперед. С 1980-х годов изображения КТ значительно улучшились, а методика стала более доступной. Первоначально палеонтологам приходилось искать промышленных или медицинских сотрудников, которые разрешили бы им воспользоваться аппаратурой. Сейчас в университетах и музеях нередко бывают свои сканеры. И теперь они не заполняют собой целое помещение, будучи размером примерно с кухонную плиту.

В изучении окаменелостей в основном используется микро-КТ. Эти сканеры мощнее медицинских и могут фокусироваться на объектах меньшего размера, но с гораздо более высоким разрешением, при этом рентгеновские лучи способны проникать даже сквозь более плотные материалы, например камень. Однако микро-КТ разрушительнее для органических тканей, поэтому ее нельзя использовать на людях, поскольку это чревато повреждением тканей.

Эти аппараты напоминают микроволновые печи, с толстыми внешними корпусами для удержания рентгеновских лучей и раздвижной дверцей с крошечным коричневым окошком спереди. Внутри окаменелость устанавливается на крутящемся столе, с одной стороны находится похожий на пистолет рентгеновский генератор, а с другой – детектор. Он улавливает различные проекции рентгеновских лучей и отправляет их на компьютер для дальнейшей обработки.

Синхротрон – это микро-КТ, но выкрученная на максимальную мощь. Суперсканер более сильный, умный и интенсивный. Он приходит на выручку в тех случаях, когда обычная компьютерная томография не справляется. Синхротрон обеспечивает более интенсивный пучок рентгеновских лучей, который лучше проникает сквозь материалы и быстрее дает результаты. Он легче распознает материалы, которые трудно отличить с помощью обычной микрокомпьютерной томографии. Например, цементные кольца, по которым исследователи определили возраст первых млекопитающих (см. предыдущую главу), можно увидеть только на синхротроне. Микро-КТ – это старая «мыльница», а синхротрон – навороченная «зеркалка». Разрешение у него, как и у мегапикселей камеры, больше, а значит, исследователи могут рассматривать в деталях гораздо меньшие объекты.

Как и в случае с фотографией, даже хорошее оборудование не обещает отличных результатов. Надо уметь выставлять экспозицию, настраивать продолжительность сканирования, расстояние до образца и много других характеристик в соответствии со сканируемым материалом – все это требует навыков. Кроме того, стоит учитывать стоимость оборудования, время сканирования (которое часто оплачивается почасово или ежедневно) и то, как непросто получить доступ к синхротрону.

Нельзя просто засунуть истлевшие кости в сканер и надеяться на чудо. Но если правильно все настроить, чудо все же случится.

Поскольку я уже вторую ночь ложусь спать только после двух часов ночи, даже красные кнопки растеряли свою прелесть. Я падала на подушку, как свинцовый груз на морское дно. Осадок прошедшего дня медленно оседал, пока я пыталась заснуть.

Ископаемые с острова Скай постепенно проявляют себя, но многие тысячи проекций (отдельных изображений), скопившихся в ID19, пока были всего лишь кодом. Пройдут месяцы, прежде чем Фернандес вышлет мне окончательные снимки. Сначала он реконструирует сделанные нами проекции, затем, поскольку окаменелости были слишком большими, чтобы запечатлеть их за один раз, он объединит многочисленные снимки. После он подготовит срезы, необходимые для следующего этапа реконструкции: цифровой сегментации. На это уйдет еще не один месяц.

Да, окаменелости можно изучать и при помощи одной только компьютерной томографии, но цифровая сегментация, вот она по-настоящему преобразила нашу науку. В ходе этого процесса срезы помещают в программу для превращения в трехмерный объект – компьютерный эквивалент восковых моделей Солласа. Если вы посмотрите на удивительные изображения отсканированных окаменелостей, то увидите сегментированные цифровые реконструкции, а не исходные данные сканирования.

Цифровая реконструкция окаменелостей – это отчасти компьютерный процесс, отчасти искусство. Ее можно в значительной степени автоматизировать с помощью встроенных программных средств. Многие из них основаны на преобразовании значений оттенков серого в 3D-объект. Выбрав нужные вам значения оттенков серого, вы можете автоматически выделить ископаемое из окружающей породы. Почти то же самое, что использовать формочку для печенья.

Но с окаменелостями редко бывает просто. Чтобы отделить ископаемое от породы цифровым способом, между ними должен быть контраст. Если сканирование прошло не лучшим образом, вы непременно столкнетесь с этой проблемой. Если значения оттенков серого слишком похожи, то при попытке отделить ископаемое вы зацепите и породу, что приведет к появлению бесполезного пятна на экране. Даже при самом лучшем сканировании часто бывает трудно отличить камень от кости. В таком случае все зависит от умения и терпения исследователя проанализировать данные и разобраться, что к чему. Это привносит некоторую субъективность, но в целом исследователи – осторожные люди, они готовы провести недели и даже месяцы, разбираясь в этом цифровом беспорядке. Такова была и моя судьба по возвращении в Шотландию.

Однако результаты исследований с использованием сканирования нередко захватывают дух. Одно такое исследование было проведено французским палеонтологом Жюльеном Бенуа и его южноафриканскими коллегами. В 2016 году они опубликовали знаковое исследование^10, в котором применили микро-КТ для изучения черепов терапсид, цинодонтов и млекопитающих. Их работа пролила свет на загадку, которую мы считали уже неразрешимой: происхождение усов, меха и молока.

Поскольку волосы редко фоссилизируются, чтобы проследить их происхождение, исследователи используют кости. Некоторые мягкие ткани оставляют следы на костях: мышцы – наиболее очевидный тому пример. Как мы видели в предыдущих главах, более крупные мышцы оказывают влияние на рост костей, заставляя их менять форму в ответ на оказываемое на них давление.

На тело оказывают влияние не только мышцы. Усы и волосы берут свое начало в нашем самом большом органе – коже, и они связаны с нашей центральной нервной системой. Усы подвижны у многих млекопитающих, они подергиваются, когда улавливают запах или помогают своему хозяину проложить путь. Чтобы развить такую подвижность и чувствительность, усам и меху требуется приток крови и нервные окончания. На это и обращали внимание исследователи, чтобы проследить их появление у млекопитающих.

Сканируя ископаемые черепа животных с поздней перми до ранней юры, команда Бенуа изучила пути прохождения нервов в черепе. Тройничный и лицевой нервы связаны с чувствительностью наших лиц, особенно у млекопитающих с усами. Команда обнаружила, что в ключевой момент палеонтологической летописи млекопитающих эти нервы больше не извивались внутри верхней челюсти, а выходили через небольшое отверстие на поверхность кости. То есть сложное разветвление происходило непосредственно под кожей, что вы и видите у современных млекопитающих с усами. Первые подобные изменения наблюдаются у окаменелостей возрастом 240 миллионов лет (средний триас), которые восходят к ветви цинодонтов, включающей млекопитающих и их близких родственников.

Одними нервами все не ограничивается. Еще одно доказательство исходит из удивительной связи между структурой черепа, волосами и выработкой молока. У большинства рептилий и амфибий (и некоторых рыб) в верхней части черепа есть небольшое отверстие, называемое теменным. Эта особенность была присуща нашим общим четвероногим предкам и сохранялась у синапсид на протяжении всей их эволюционной истории. Связанное с шишковидной железой в головном мозге, известной как «теменной глаз», это отверстие, как полагают, регулирует циклы активности животных, определяя уровень освещенности, а также помогает животным в терморегуляции.

Теменное отверстие исчезло у млекопитающих примерно в то же время, когда, по оценкам Бенуа, у них появились усы.

Отсутствие теменного отверстия у млекопитающих связано с геном, который работает во время развития эмбриона. Исследования в области эмбриологии показали, что при мутациях в этом гене, называемом Msx2, последствия довольно показательны. У животных с этой мутацией есть отверстия в черепе точно в том же месте, что и теменное отверстие их предков, а у мышей с мутацией Msx2 выражены проблемы с поддержанием волосяных фолликулов и развитием молочных желез. Тот факт, что эти три признака – теменное отверстие, волосяные фолликулы и молочные железы – связаны одним геном, звучит интригующе. На ум приходит мысль, что в среднем триасе мутация гена Msx2 у цинодонтов сыграла определенную роль в развитии вышеперечисленных признаков.

Молоко само по себе таинственная субстанция. Ни одна другая группа животных не вырабатывает питательные вещества из своей кожи подобным образом. Некоторые птицы, такие как голуби, пингвины и фламинго, вырабатывают зобное молоко из клеток своего пищевода, но оно не такое густое и обильное и не вырабатывается в течение длительного периода времени. Есть амфибии, которые кормят своих детенышей с помощью желеобразного вещества, окружающего яйца, или за счет того, что их детеныши потребляют их отслоившуюся кожу и другие выделения. На другом конце древа жизни есть рыбы, которые кормят своих детенышей слизью (неудивительно, что эту деталь опустили в мультфильме «В поисках Немо»), и разновидность тараканов, которые кормят своих живорожденных детенышей «молоком» из выводкового мешка [88]. Но даже в этих исключениях молоко не сравнится по своей питательной ценности или объему с чудо-пищей млекопитающих.

Молоко млекопитающих сильно различается по составу. В грудном молоке человека содержится до 5 % жира, а в коровьем молоке – всего 1 %, в то время как в молоке гренландского тюленя содержание жира превышает 60 % – для жизни подо льдом детенышам надо набирать вес. Синие киты кормят своих детенышей молоком в количестве, эквивалентном примерно трем целым ваннам; грудного молока молочной коровы, однако, наберется разве что на треть ванны. Преимущество вырабатывания молока в том, что молодняк может питаться даже тогда, когда рацион взрослой особи включает пищу, которую ему было бы слишком сложно усвоить самостоятельно, или когда взрослая особь обходится запасами продовольствия (включая собственные жировые запасы). Благодаря этому млекопитающие могут воспитывать потомство в условиях нехватки ресурсов и в суровые сезоны. Пока родителям есть чем питаться, детеныши выживают.

По своему строению человеческая грудь напоминает вулкан [89]. Окруженная пузырчатым жировым слоем под покатой кожей, основная часть груди состоит из долей. Именно там производится молоко. Доли напоминают гроздья винограда, питаемые глубокой сетью кровеносных сосудов. Каждая доля соединена трубочками – молочными протоками – с соском, через который и выделяется молоко.

Ходили споры о том, произошли ли молочные железы от апокринных (потовых) или от сальных желез. Между ними есть сходство в структуре. Сальные железы расположены внутри волосяных фолликул и покрывают волосы жирным кожным салом, чтобы сохранить их здоровыми. У сумчатых молочные протоки часто содержат волоски, которые затем теряются в процессе развития, что предполагает связь с волосами при развитии молочных протоков. Многие исследователи в настоящее время считают, что потовые и сальные железы взаимосвязаны с развитием молочных желез. Молоко содержит вещества, которые можно отнести к ключевым белкам, отвечающим за развитие тканей и иммунный ответ, а также за увлажнение и поддержание кожи.

Трудно представить, что могло побудить животных развить такую черту, как кормление грудью. Со времен Дарвина выдвигались дюжины гипотез, пытающихся это объяснить. Мы знаем, что кожа синапсид была железистой, в отличие от чешуйчатой кожи рептилий. Причина тому – наличие желез в коже как млекопитающих, так и амфибий, оба класса, вероятно, унаследовали их от своего общего предка, однако рептилии утратили эту особенность. Доказательством железистой кожи служат невероятно редкие окаменелости. По слухам, исключительный череп диноцефала эстемменозуха из средней перми (того самого, у которого рога торчали во все стороны, мы встречались с ним в главе 5) являет собой древнейший пример такой кожи. Опубликованных на эту тему исследований не так уж много, но эта окаменелость говорит в пользу того, что кожа эстемменозуха была железистой. Собственно, чего-то такого и стоило ждать от наших предшественников. С этой точки все и началось.

Отсутствие окаменелых яиц синапсидов говорит о том, что они не кальцифицировались. Даже утконос, наш двоюродный брат, откладывает кожистые яйца, чья скорлупа состоит из кератина, вещества, из которого также состоят наши волосы и ногти. Яйца ящериц тоже мягкие и кожистые, так что стоит предположить, что эта особенность повсеместна у амниот. Яйца с мягкой скорлупой легче высыхают, поэтому рептилии часто закапывают их во влажную почву. Многие змеи и некоторые ящерицы, такие как сцинки, эволюционировали так, чтобы вообще не откладывать яйца, – они вынашивают их внутри тела, рожая уже живых детенышей.

Синапсиды столкнулись с головоломкой: как сохранить свои яйца влажными, когда температура тела все больше повышается. Если закопать яйца в почву, они останутся влажными, но будут подвержены влиянию температуры почвы. Млекопитающие становились все более теплокровными, и им нужно было решать, как держать яйца в тепле, иначе эмбрионы погибнут. В то же время излишнее тепло может привести к высыханию яиц. Ехидна откладывает свои крошечные яйца в выводковую сумку, решая одним махом проблему соотношения влаги и тепла, но ее маленькие яйца – не больше виноградины – сказываются на развитии плода. Детеныши не так физически развиты, когда вылупляются, и уязвимы к потере тепла тела.

Млекопитающие решили проблему сохранения яиц следующим образом: они обливают их потом. Хотя я и использую слово «пот», есть существенное различие между охлаждением тела с использованием большого количества пота, как это делают люди, и выделениями апокринных и сальных желез у других млекопитающих. Большинство млекопитающих не потеют, чтобы остыть, они охлаждаются другими способами – например, прерывисто дыша или облизывая кожу и давая слюне испариться. Но у них выделяется жидкость из желез, и считается, что синапсиды научились поддерживать влажность своих яиц, используя эти кожные выделения. Со временем уровень антимикробных соединений в выделениях повышался, защищая яйца как от высыхания, так и от инфекции. Мы знаем это, потому что можем проследить происхождение сывороточных соединений в молоке до антимикробных белков.

Цинодонты становились все более мелкими и откладывали все более миниатюрные яйца, а потому их детеныши требовали все большего ухода. В мезозое по крайней мере две группы – предки плацентарных и сумчатых млекопитающих – перестали откладывать яйца, вместо этого производя на свет уже живых детенышей. Когда именно и как это произошло, остается загадкой. Возможно, они кормили их своими кожными выделениями, защищающими яйца, в первые дни или недели жизни^11. Выделения с большим количеством питательных веществ способствовали более здоровому потомству, поэтому молоко становилось все гуще. Как мы выяснили в предыдущей главе, у однопроходных, таких как утконос и ехидна, нет сосков, но они выделяют молоко через поры на коже, чтобы детеныши могли его лакать. Вероятно, именно так поступали и самые первые млекопитающие. В дальнейшем это привело к тому, что млекопитающие стали использовать потовые железы для производства детского питания. И таким образом на свет появился сосок.

Но от сосков мало толка, если детеныши не умеют сосать. Для сосания нужно твердое нёбо, а также мускулистое горло и подвижный язык. Нам кажется естественным то, что у всех животных одинаковая способность манипулировать пищей во рту, но это особенность исключительно млекопитающих. Наша способность пережевывать пищу улучшалась с развитием наших зубов, а значит, пища дольше оставалась у нас во рту. И наш язык идеально к этому приспособился. Расположенная у основания языка подъязычная кость приобрела сочлененную седловидную форму, в отличие, например, от тринаксодона, у которого она выглядела как простая полоса.

Недавно обнаруженная в Китае окаменелость представляет самое раннее известное млекопитающее с подъязычной костью, как у современных представителей класса. Останки принадлежат крошечному животному средней юры микродокодону^12 из невероятного отряда докодонтов, о котором мы узнаем в следующей главе. Наличие подъязычной кости у этого ископаемого, возраст которого составляет примерно 160 миллионов лет, говорит нам о том, что способность тщательно пережевывать пищу восходит уже к этому периоду. С таким строением млекопитающие могли хорошенько прожевать пищу, прежде чем проглотить. Вполне возможно, что это умелое управление своим ртом позже пригодилось и при сосании молока.

Благодаря компьютерной томографии и синхротрону мы теперь знаем, что пока динозавры громадинами высились над землей, цинодонты ухаживали за своим вылупившимся потомством в своих глубоких норах. Вскоре они уже кормили их молоком, давая им фору в жизни. Поскольку молоко становилось гуще и питательнее, млекопитающие могли уменьшаться в размерах и переживать даже трудные условия, появляться на свет быстрее и лакать молоко. Новая схема замены зубов позволяла менять зубной ряд всего один раз при отлучении от груди. Благодаря чему 220 миллионов лет спустя человеческие дети гордо выставляют свои щербатые улыбки, пока коренные зубы встают на место молочных.

Благодаря сканированию мы можем изучать внутренние структуры окаменелостей, не разрушая их, и, более того, мы можем лучше изучить их анатомию. При работе с небольшими окаменелостями простого наблюдения недостаточно для исследования даже крупных костей. Первые млекопитающие были настолько мелкими, что их зубы часто были всего несколько миллиметров в поперечнике, как песчинки. А извлекать эти маленькие останки из камня – рискованное занятие: в процессе они могут повредиться или вовсе разрушиться.

Ископаемые скелеты, собранные Уолдманом и Сэвиджем на острове Скай, едва виднеются на поверхности. Часть окружающей их породы была удалена, но все же их скелеты скрыты в известняке, и извлечь их не удастся. Сама порода плотная и плохо реагирует на кислоту, поэтому ее нелегко удалить. Так что этих млекопитающих получится должным образом изучить только с помощью компьютерной томографии.

Но кое-что я уже знала о млекопитающих Ская еще до того, как просканировала их. Хотя большая часть скелета спрятана в породе, одну деталь можно было различить невооруженным глазом: маленькие зубы, меньше букв, напечатанных на этой странице. Одного этого хватило, чтобы понять, что это за вид.

Оказывается, Скай был домом очень важных групп млекопитающих юрского периода. Среди них были миниатюрные представители, которые когда-то считались почти несущественными в истории эволюции млекопитающих. Теперь-то мы знаем: им есть что рассказать. В мезозое они исследовали ниши, которые после них оставались незаполненными еще 100 миллионов лет.

Чтобы побольше узнать о них и первых процветающих экосистемах юрского периода, мне пришлось отправиться на новый рубеж палеонтологической науки – в Китай.

Глава девятая

Китайские открытия

Эти утраченные две трети, эта предыстория млекопитающих… хранит ответы на фундаментальные вопросы классификации и филогении млекопитающих, на которые более поздние звери всегда и неизбежно дают лишь двусмысленные, вводящие в заблуждение или неполные подсказки. Только мезозойские млекопитающие могут однозначно поведать нам свое происхождение, но долгое время ученые либо пренебрегали ими, либо неверно интерпретировали свои же наблюдения. Однако такому положению можно легко найти объяснение: останки мезозойских млекопитающих по праву считаются самыми маленькими, редкими и хрупкими.

Джордж Гейлорд Симпсон. Каталог мезозойских млекопитающих

Зал был наполнен светом и голосами. Негромкий ритм разговоров на английском и китайском языках отражался от блестящих плиток пола и белых стен. Снаружи Пекин сбросил с себя покрывало смога, и солнечные лучи залили город, обрушившись на Институт палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP).

20 палеонтологам со всего мира не приходилось изнывать от жары благодаря кондиционеру в угловой комнате здания. Они окружили длинный деревянный стол, как паломники в Мекке. По всей длине стола были разложены каменные глыбы – некоторые размером с надгробную плиту, другие с легкостью поместились бы и в ладони. Пара самых больших кусков была вставлена в гипсовые рамки. С поверхности каждого камня глядели скелеты млекопитающих юрского и мелового периодов.

Выйдя из автобуса у института, а затем поднявшись на шестой этаж, исследователи вбежали в комнату, как дети – в парк аттракционов. Толкаясь вокруг каждого экземпляра, они наклонялись поближе к камню, разглядывая миниатюрный барельеф костей и зубов. Со всех сторон летели вопросы: откуда привезли этот образец? Что означает эта анатомия? Действительно ли этот выступ гомологичен? Разгорались споры, покачивались головы, округлялись глаза. Возгласы благоговения и возбуждения окутывали коконом. И постоянно щелкали камеры.

Многие из нас впервые увидели эти окаменелости, так сказать, во плоти. Мы тщательно изучили научные статьи, в которых они описывались, и мельчайшие детали зубов и костей, чтобы провести собственное исследование мезозойских млекопитающих. Об этих образцах писали в крупнейших научных журналах – своего рода «джокер» в палеонтологии мезозойских млекопитающих. Но получить к ним доступ для самостоятельного изучения довольно сложно – даже наука не лишена бюрократии. Исследователям не из Китая практически невозможно получить возможность хотя бы взглянуть на эти находки, если только вы не входите в исследовательские группы в учреждениях, которые их курируют.

Мы были в Институте палеонтологии позвоночных в рамках первого международного симпозиума по мезозойским млекопитающим. Это беспрецедентное мероприятие организовали сотрудники Пекинского музея естествознания, самого Института палеонтологии и многочисленных музеев и исследовательских институтов по всему Китаю. Симпозиум ознаменовал открытие первой в мире выставки окаменелостей китайских млекопитающих мезозоя.

Как передовых исследователей в нашей области, нас пригласили ознакомиться с образцами до открытия выставки. По большей части эти скелеты видели только кураторы и исследовательские группы, которые их описывали. Эти окаменелости уже успели произвести революцию в нашем понимании того, чем занимались наши родственники-млекопитающие в так называемую эру динозавров, теперь же выставка только упрочит Китай как лидера палеонтологической науки.

Накануне мы были в лаборатории Музея естествознания, с любовью разглядывая мезозойских млекопитающих в микроскопы и делая пометки. Сегодня мы занимались тем же, но уже в Институте палеонтологии позвоночных. Такая открытость к сотрудничеству между этими крупными учреждениями казалась довольно необычной. Конкуренция жестока, и, как и в «костяных войнах» Коупа и Марша 1800-х годов, китайские исследователи обычно занимали чью-то сторону, когда разгорались научные битвы. Я была свидетелем знаменательного момента как в науке, так и в дипломатии.

Окаменелости были для нас чем-то вроде кинозвезд. На выставке было представлено 23 экземпляра. И не простых образцов, а голотипов – ископаемых, которые определяют целый вид и с которым сравниваются все остальные образцы. Эти сокровища запечатлели стоп-кадры не только смерти этих удивительных животных, но и самой эволюционной истории.

Когда-то Оуэн описал их как «крысоподобных» и «землеройкообразных», но теперь мы знаем, что мезозойские звери представляли истинно разнообразный мир первых млекопитающих. Обладая уникальным синапсидным наследием – более теплой кровью, шерстью, молоком и сложными зубами, – они изменились в размерах, форме, экологии и численности, у них была главная роль в экосистеме динозавров. И лучше всего их удивительную историю нам рассказывают уникальные окаменелости из Китая.

Они визуально впечатляющи и неоценимы с научной точки зрения. Разложенные в реалистичных позах, они вещают о наших предках – истинных млекопитающих. У некоторых образцов сохранилась шерсть, некоторые выставили напоказ содержимое своих кишок. Переходя от одной окаменелости к другой, мы словно листаем старый фотоальбом и ищем на истертых снимках самих себя. Так мы пытаемся понять мир, в котором живем, и наше общее млекопитающее наследие.

Юрский период был самым коротким в мезозое, но справился с отведенным ему временем на славу. Жавшись друг к другу целых 250 миллионов лет, континенты Земли разошлись в разные стороны. Лавразия отодвинулась от Гондваны, и там, где они разделились, появилось море, дав начало Северной Атлантике. Первые трещины появились и на юге, когда Индия и Антарктида отдалились от Африки. К концу юрского периода весь мир пошел по швам, и в образовавшиеся щели выплескивались новые моря и океаны.

Регионализация континентов оказывала влияние на образ жизни на Земле. Разъезжались не только участки суши, но и группы животных, дав естественному отбору карт-бланш. Животные стали разнообразнее с точки зрения количества видов и того, что они могли делать в своей среде обитания. Мы находим первых представителей групп и классов, которые существуют и по сей день: предков современных саламандр, птиц и млекопитающих. К середине юрского периода разнообразие животных резко возросло по всему миру, наполнив его всеми чудесами, которые просуществовали следующие 100 миллионов лет, вплоть до массового вымирания в конце мелового периода.

Юрский период также породил Китай. В течение миллионов лет фрагменты, которым предстояло стать этой частью Азии, были разбросаны по экватору подобно брызгам краски. Они окаймляли восточный край океана Палеотетис, неуклонно двигаясь на север в своем размеренном многолетнем путешествии. К юрскому периоду эти фрагменты в виде Сино-Корейской, Южно-Китайской и Таримской платформ собрались вместе, образовав то, что сегодня мы называем Китаем. Орогенез их встречи подтолкнул одни плиты под другие, образовав горы.

Большая часть Европы, колыбели палеонтологии на заре западной науки, в юрский период находилась под водой. Китай же гордо возвышался на востоке, утопая в малахитовых лесах и сверкая пресноводными озерами. Около двух третей запасов угля в Китае образовалось в этот период в результате многолетнего произрастания хвойных деревьев, саговника и гинкго.

Хвойные деревья и по сей день богаты и повсеместны, но саговники в основном встречаются в экваториальных регионах и ботанических садах. Еще реже встречается семейство гинкговых, которое сократилось всего до одного живого вида – гинкго билоба. Когда-то считалось, что оно вымерло в дикой природе, но несколько деревьев все еще растут в Восточном Китае и украшают сады и парки по всему миру. Оно известно своими веерообразными листьями, а еще оно – символ Китая.

Но в юрском периоде по всему северному полушарию было множество видов гинкго, которые были важным компонентом экосистем. Эти голосеменные растения были потомками деревьев, пришедших на смену ликопсидным лесам, которые в каменноугольный период были домом для наших четвероногих предков. Деревья эволюционировали вместе со своими насекомыми-опылителями, такими как скорпионницы и златоглазки. В зеленых насаждениях прото-Китая не смолкало жужжание насекомых.

По лесам Китая бродили крупные рептилии, продираясь сквозь листву в поисках свежего корма: динозавры, большие и маленькие. Млекопитающие рыскали по ветвям и обнюхивали подлесок, пока небо над ними пронизывали птерозавры. В озерах размножались рыбы и амфибии.

Мы знаем все это благодаря уникальной палеонтологической летописи: сама Земля сохранила окаменелости, как цветы, которые, сорвав и прижав, мы высушиваем и сохраняем в книгах.

Когда происходят тектонические сдвиги, чрево нашей планеты грохочет и разрывается. Китай не стал исключением. На протяжении всей средней юры периодические извержения вулканов вырывались из его недр. В отличие от сибирских траппов, эти вулканы были более взрывоопасными и выбрасывали пепел на сотни миль вокруг.

Вулканическая порода не годится для окаменелостей, но вулканический пепел – совсем другое дело. Он действует как консервант. Геологические последовательности сложны, но, по сути, залежи с ископаемыми представляют собой слоистый пирог из чередующихся озерных отложений и пепла. В спокойные времена горные породы медленно растут из постоянного осаждения грязи и органического вещества. Затем – бам! – один или два вулкана вспыхивают фейерверком, разбрызгивая повсюду смерть.

Пепел состоит из очень мелких зерен минералов и стекла, которые могут подниматься высоко в атмосферу, покрывая все, к чему они прикасаются. Он закупоривает водные пути, забивает легкие, прилипает к листьям и делает их несъедобными. Организмы, которые погибли в этих мини-катастрофах, накрыло пуховым одеялом из вулканического туфа. Оно сохранило их тела от погодных условий до нового цикла осаждения. Повторяйте этот процесс снова и снова, и вот – 160 миллионов лет спустя у вас на руках слепок всей экосистемы юрского периода.

Нечто подобное произошло в современном мире [90] в Италии почти 2000 лет назад. Когда в 79 году нашей эры извергся вулкан Везувий, города Помпеи и Геркуланум засыпало шестиметровым слоем пепла и пемзы. Хотя многим удалось спастись, на вторую ночь пирокластический поток убил тех, кто остался, мгновенно испарив их во взрыве газа и пепла, температура которых достигала 250° по Цельсию.

Археологи раскопали этот объект всемирного наследия. Леденящее душу событие в истории человечества запечатлено слоем пепла, который затвердел вокруг жертв подобно панцирю. Тела людей, скота и домашних любимцев, а также органические материалы, такие как дерево, сгнили, оставив пустоты, похожие на те, что были в пермских песчаных дюнах карьера Клашаха в Шотландии. Залив эти пустоты гипсом, исследователи восстановили предсмертные позы жителей города, жуткими статуями заполнившие античные улочки.

В отличие от Помпей, экосистема юрского периода Китая сохранилась не в пустотах, а с листьями, стеблями, крыльями, пыльниками, перьями, костями и даже мехом. Мелкозернистый пепел и отложения запечатали мертвые тела в подобие саркофага, предотвратив разложение и сохранив их навечно. У них есть цвет. Вы можете увидеть, что они ели на обед. Эти останки как будто только вытащили из-под колес нерадивого автомобилиста. Когда вы опускаетесь, чтобы поближе рассмотреть их скелеты, они кажутся такими свежими, что вы почти чувствуете их запах.

Появившись в конце триаса, млекопитающие вскоре обрели свой дом по всему миру. Последние из терапсид давно исчезли, и из множества цинодонтов, которые размножились после массового вымирания в конце перми, к середине юры остались только млекопитающие и их ближайшие родственники, тритилодонты. Теперь они делили свой мир с новой разновидностью рептилий на суше, в море и в воздухе.

Рептилии становились больше и разнообразнее, из-за чего казалось, что млекопитающие отошли на второй план. За почти 200 лет коллекционирования ископаемых останков было собрано не так уж много млекопитающих мезозоя, и все они рассказывали несколько скучную историю: однотипные «мыши» [91], и такими они оставались в течение 150 миллионов лет – так нам ее обычно рассказывают. Динозавры притесняли их, мешая им как-то себя проявить. Казалось, млекопитающие годились только на обед впечатляющим существам, которые их окружали.

Одной из первых групп, появившихся после морганукодона, были докодонты. Первое ископаемое, принадлежащее к этой группе, было найдено Отниелом Чарлзом Маршем в 1880 году, и за следующие десять лет он описал еще много других представителей отряда. Он назвал животное докодоном, что означает «лучевой зуб», от него свое название получила вся группа.

Окаменелости млекопитающих можно отличать и называть по их зубам. Из-за этого многим группам даны названия, оканчивающиеся на «дон», от греческого dónti, что означает «зуб». Причина тому – сложность зубного ряда млекопитающих. Первые млекопитающие перестали многократно заменять свои зубы, теперь они менялись только единожды, плотно прилегая друг к другу. После прорезывания зубы могут изнашиваться еще больше, чтобы смыкаться еще плотнее. Они также приобретали новую форму с приподнятыми гребнями и остриями, чтобы еще эффективнее пережевывать насекомых.

На сегодняшний день у млекопитающих самая известная форма зубов называется трибосфенической. Звучит сложно, но на деле все просто. Представьте себе следующее: в верхнем трибосфеническом зубе есть три выступа, похожие на горы, расположенные треугольником, с крутыми оврагами между ними. Ландшафт нижнего зуба немного более разнообразен: с одной стороны расположены три горы, а с другой – круглая долина, окруженная предгорьями (обычно тремя или более). Могут быть и другие пики и впадины, или некоторые вершины могут и вовсе исчезнуть, но по большей части у этого знакового признака млекопитающих такая форма. При соединении челюстей во время жевания трибосфенические зубы режут и измельчают пищу подобно ступке и пестику. Этот признак видоизменился и развился у нескольких групп млекопитающих, но в его основе лежит один и тот же принцип.

Однако у самых первых млекопитающих позднего триаса и ранней юры не было трибосфенических зубов. У животных, подобных морганукодону, была небольшая «горная цепь» зубов, обычно три или четыре – но не более того. Система сложнее, чем у их предшественников, но непритязательная по сравнению с современными животными. Следует предположить, что самые первые млекопитающие сидели на одной диете, состоящей в основном из насекомых, и у них определенно не было способностей к измельчению и перетиранию, присущих более поздним млекопитающим. Возможно, простота их зубов ограничивала их с экологической точки зрения. Первые млекопитающие были простыми насекомоядными животными, похожими на землероек.

Исследование, проведенное в 2014 году, изменило наше представление об экологии первых млекопитающих. Исследованием руководила британский палеонтолог Памела Гилл, в работе использовались окаменелости морганукодона и кюнеотерия, найденные в позднетриасовых отложениях Уэльса на Британских островах. Эти животные были чрезвычайно маленькими – воплощение миниатюрности, – известны они в основном по зубам и челюстям. Гилл и ее коллеги использовали эти частичные окаменелости для реконструкции целиковой челюсти каждого вида во всей ее двухсантиметровой красе. Используя расчеты, обычно применяемые инженерами для тестирования строительных материалов, команда оценила, насколько сильны эти челюсти. Их сила отражает, как сильно животные кусали и, следовательно, что они ели.

Хотя внешне оба вида кажутся похожими, оказалось, что у морганукодона и кюнеотерия различается характер укуса: у кюнеотерия прикус слабее, так что, скорее всего, он питался более мягкими насекомыми, чем его товарищ. Команда подтвердила это открытие, изучив микроскопические царапины на поверхности зубов. Они сравнили царапины микроизноса окаменелых зубов с микроизносом зубов летучих мышей. Микроизнос на зубах кюнеотерия больше походил на оный у бурого ушана (Plecotus auritus), который питается более мягкими насекомыми. С другой стороны, морганукодон находил больше сходств с летучими мышами, которые питаются насекомыми с более твердым наружным покрытием, например панцирями жуков. Даже эти самые ранние виды млекопитающих с простейшими зубами уже отличались в экологическом плане.

Изучение зубов – огромная часть палеонтологии млекопитающих. По ним можно идентифицировать различные виды и многое узнать об их рационе питания. Хорошо, что зубы такие уникальные, потому что большинство мезозойских млекопитающих до сих пор известны исключительно по зубам и ни по чему другому. В палеонтологической летописи зубов больше, чем других частей тела, потому что они состоят из твердой эмали и дентина, которые сопротивляются разрушительным процессам окаменения. Твердые зубы и плотная челюстная кость чаще всего проходят испытание временем.

Как палеонтолог млекопитающих я должна восхвалять зубы. Да, они по-прежнему предоставляют невероятное количество информации, в них даже есть своеобразная красота, когда они поблескивают под микроскопом своими выступами и бороздками. Но я готова совершить величайшее святотатство и сказать, что изучать зубы довольно скучно. В палеонтологии мезозойских млекопитающих всегда были только зубы. Они крошечные и слишком сложные. Исследователи обозначили их с помощью умопомрачительного набора оккультных терминов: тригониды и талониды, протоконы и параконы, эктомезолофиды и загадочный косой гребень. Не ко всем группам применимы одни и те же термины, и не все исследователи дают одним и тем же структурам одинаковые названия. Изучение этого научного жаргона – процесс кропотливый, и очень часто разгораются страстные споры об идентификации определенных зубов и о том, как они соединяются во время жевания. Разойдетесь с коллегой по одному вопросу, и все – враги на всю жизнь.

Скажу только, что я не стану утомлять вас сводящими с ума подробностями о зубах мезозойских млекопитающих. Однако зубы по-прежнему играют ключевую роль в нашей истории. После того как Марш обнаружил докодона в позднеюрских отложениях формации Моррисон в Соединенных Штатах, еще больше докодонтов нашли в юрских отложениях в Европе и России. В юрском периоде они, по-видимому, были широко распространены на территории, которая когда-то была Лавразией, северной половиной древнего мира.

Докодонты известны исследователям как маммалиаформы, что отличает их от «истинных» млекопитающих, Mammalia. Эти термины появились в результате революции в систематике животных, начавшейся в 1960-х годах. Новое направление кладистика заменило традиционную иерархическую систему Линнея.

Клада – это группа организмов, у которых есть общий предок. Клада млекопитающих включает плацентарных, сумчатых и однопроходных млекопитающих и всех их родственников, восходящих к их общему предку около 160 миллионов лет назад [92], – это «истинные» млекопитающие. Все, что выходит за означенные пределы, не считается частью клады млекопитающих в строгом смысле этого слова.

Самые ранние млекопитающие, включая докодонтов, относятся к боковым ветвям, которые отделились еще до общего предка млекопитающих. Таким образом, они принадлежат к более широкой, несколько более инклюзивной категории маммалиаформ. Эта группа включает кладу млекопитающих и все другие группы, которые имеют общего предка с млекопитающими позднего триаса, жившими около 200 миллионов лет назад. Если представлять группы животных таким образом, вся жизнь становится наподобие матрешек: в каждом кладе есть клада поменьше. Самая большая матрешка – синапсиды, внутри которой находятся все животные, описанные в этой книге, начиная с каменноугольного периода.

Исследователи ожидали, что маммалиаформы будут намного проще, чем их усовершенствованные собратья-млекопитающие. Несмотря на попытки отбросить прогрессистскую точку зрения, унаследованную от викторианцев, люди все еще описывают ранние формы млекопитающих как «примитивные». Но чем больше зубов докодонтов оказывалось на предметных стеклах ученых, тем сильнее люди поражались их невероятной сложности. Если присмотреться повнимательнее, оказывается, что зубы этой ветви млекопитающих были почти зеркальным отражением трибосфенического зуба, причем буквально. У них были те же три вершины, те же пестик и ступка – единственное отличие в обратном положении по сравнению с «истинными» млекопитающими.

Докодонты, несмотря на то что не были млекопитающими, развили почти такие же сложные зубы – и они сделали это первыми. Эти «зеркально отраженные» зубы назвали «обратными» трибосфеническими, или псевдотрибосфеническими [93]. Эту группу явно выделяло среди прочих млекопитающих нечто столь сложное по своему строению. Эти зубы, несомненно, расширили их ассортимент продуктов. Тем не менее докодонты все еще питались в основном насекомыми. Их сложные зубы – интересная особенность группы, но этой новости не суждено было перевернуть наш мир с ног на голову.

Но все, однако, перевернулось, когда в китайском регионе Яньляо обнаружили окаменелости докодонтов. И не просто зубы и парочку костей, а целые скелеты, часто с сочленениями. В один миг скромная группа, способная заинтересовать только палеонтолога, превратилась в одну из самых важных клад в палеонтологии мезозойских млекопитающих. Их маленькие тела и то, что они нам поведали, полностью изменили наше представление о млекопитающих юрского периода. Докодонты первыми раскрыли настоящий потенциал млекопитающих.

У входа в Пекинский музей естествознания охранник искоса глядел на меня, пока я ждала разрешения. Мой рост с телеграфный столб был источником бесконечного любопытства в Китае. Я стояла на пыльном тротуаре у поста охраны с небольшой группой ученых из Соединенных Штатов, России и Германии. Трое членов группы были мужчинами на границе среднего и пожилого возрастов, признанные эксперты в области палеонтологии мезозойских млекопитающих, и две молодыми женщинами в самом начале карьеры (я и доктор Симона Хоффман). Визуально очень разношерстная компания.

Директор музея Цин-Цзинь Мэн встретил нас на переднем дворе. Он был одним из организаторов симпозиума по мезозойским млекопитающим вместе с моим научным руководителем и коллегой Чжэ-Си Ло. Хорошо сложенный мужчина с копной черных волос, Мэн показал себя щедрым и гостеприимным хозяином. Крепко пожав нам руки, он повел нас к двери в задней части здания. Внутри нас встречала стойка с прохладительными напитками – на улице стояла невыносимая жара. Мы нетерпеливо переминались с ноги на ногу: сегодня мы должны встретиться с нашими китайскими мезозойскими супергероями.

В 1999 году примерно в 400 километрах к северо-востоку от Пекина фермеры, готовившие землю к посадке, наткнулись на самые впечатляющие окаменелости млекопитающих. Ландшафт вокруг деревни Даохугоу холмистый и зеленый. Деревня находится на южной окраине обширных лугопастбищных угодий Монгольского плато, перемежающихся лесами из сладко пахнущей сосны. В этой части Китайской Народной Республики, автономном районе Внутренняя Монголия, проживает пять миллионов монголов и около 20 миллионов ханьцев. Регион граничит с Монгольской народной республикой на севере и занимает площадь более миллиона квадратных километров, простираясь с востока на запад вдоль верхней части Китая. Когда закончилась долгая суровая зима, фермеры Даохугоу начали подготовку к наступлению жаркого и влажного лета.

Саму деревню не найти на Google-картах. Она расположена в «петле» Внутренней Монголии, свисающей между провинциями Хэбэй и Ляонин, к северу от гор Яньшань. Весь этот регион называется Яньляо. Чтобы найти Даохугоу, нужно обратиться к научной литературе. Благодаря найденным там окаменелостям деревня стала известна, заняв почетное место на палеонтологической карте.

Фермеры нашли первые окаменелости недалеко от деревни Даохугоу в 1998 году. Летом следующего года были обнаружены еще два ископаемых скелета, принадлежащих саламандрам. Они возвестили о первых каплях потока открытий в этом регионе и других обнажениях в соседних провинциях Хэбэй и Ляонин. По последним подсчетам, было найдено более 350 видов насекомых, 87 видов растений, 15 птерозавров, по меньшей мере 12 видов млекопитающих, 8 различных динозавров, 6 видов амфибий и множество рыб, ящериц и водных беспозвоночных. Эта сокровищница получила название «Биота Яньляо», уникальное место, каких очень мало в мире.

Нам предстояло увидеть эти окаменелости в Пекинском музее естествознания, куда их привезли для выставки. В лабораторном помещении для нас установили микроскопы. В комнате не было окон, но было светло. Прохладный воздух покалывал голые руки, теплый луч ламп освещал облачно-серые рабочие поверхности и заставлял деревянный стол в центре комнаты светиться янтарем.

Я приблизилась, затаив дыхание. Передо мной лежали два камня размером с ладонь. Они удерживали две половинки одного животного, зажатые между ними. Он был так мал, что вполне поместился бы в карман, одна задняя ножка торчала под странным углом. Скелет был окружен темным пятном, которое, по-видимому, было остатками круглого пушистого тела. Голова и плечи были в профиль, напоминая крошечного носферату, крадущегося на цыпочках по каменной поверхности. Я слегка взвизгнула, когда поняла, кто передо мной: юрский крот докофоссор.

Крошечное существо превратилось в камень, но в моей руке оно казалось легким, когда я осторожно подняла его. Увидев, что я делаю, Чжэ-Си Ло подошел ко мне. Поплотнее нацепив очки, он просиял, глядя на меня: «Захватывающе, правда?» Мы поместили крошечное тельце под микроскоп. Ло, по природе своей потрясающий учитель, рассказывал мне о том, что я видела в окулярах.

Череп был более курносым, чем у других докодонтов, а зубы были не такими сложными, больше напоминая зубы современных млекопитающих, которые добывают пищу из-под земли. Кости конечностей были короткими, но с длинными острыми локтями (называемые локтевыми отростками). Они обеспечивали большую площадь крепления для мощных мышц предплечья, чтобы копаться в почве. Все эти особенности намекали на вид существа, но был еще один признак, отличавший его от других. Мы с Ло пригляделись к впечатляющим передним лапам.

Ло одним из первых исследовал докофоссора. Работая в Чикагском университете, он продолжает сотрудничать с исследователями из Пекинского музея естествознания. Этот экземпляр хранился в музейной коллекции, будучи одной из многих окаменелостей, найденных в Биоте Яньляо. Когда Ло наконец увидел ее в микроскоп, то с трудом мог поверить своим глазам. У этого существа были приспособления, не встречавшиеся прежде ни у одного другого мезозойского млекопитающего. «На каждом пальце недоставало одной фаланги, – сказал он мне. – Я увидел это и подумал: ух ты, это правда что-то особенное!»

Ло смотрел на первые в природе кротовые лапы.

Сегодня к кротам относятся животные из совершенно разных семейств. Они не близкие родственники, но у них есть одна общая черта: лопатообразные лапы.

Говоря о кротах, большинство людей имеет в виду представителей семейства Talpidae. Оно наиболее тесно связано с землеройками и ежами. К этим бичам идеального газона относятся европейский крот (Talpa europaea), азиатский короткомордый крот (Scaptochirus moschatus) и восточноамериканский крот (Scalopus aquaticus). У них бархатистый мех от лакрично-черного до шоколадно-коричневого цвета, пухлые круглые тела с короткими конечностями и заостренные носы. Их семейство состоит из прирожденных землекопов, а строение их тела кардинально изменилось для подземного образа жизни. Их передние лапы широкие, с длинными толстыми когтями, идеально подходящими для того, чтобы рыть землю, прокладывать туннели и находить пищу. У них нет внешних ушей, а глаза крошечные – зрение, в конце концов, для них не самое важное. Но вот осязание играет главную роль, и ни у кого оно не развито так, как у звездоноса (Condylura cristata). У этого маленького копателя вокруг носа ободком выступают 22 пальцеобразных нароста, содержащих более 25 000 чувствительных к прикосновениям рецепторов. Эти рецепторы есть у многих кротов, они представляют собой модифицированные клетки кожи, пронизанные нервами, но звездонос приложил все усилия, чтобы развить их до предела. Результат выглядит несколько причудливым, на наш взгляд, но эти наросты работают так тонко, что помогают находить пищу и жить полной жизнью в кромешной темноте под землей.

Кротоподобность свойственна не только Talpidae. Схожие адаптации конвергентно развились у еще двух групп современных млекопитающих. Златокротовые, Chrysochloridae, распространены в Южной Африке и родственны другим животным этого континента, таким как слоны и трубкозубы. В Австралии тем временем к кротовьему царству присоединился еще более дальний родственник: сумчатый крот Notoryctes. Как и у его наземных сородичей, у сумчатого крота есть выводковая сумка, в которой он выращивает своих детенышей, но открывается она назад, чтобы препятствовать попаданию песка. Но на этом сходство заканчивается, потому что все остальное так и кричит о подземном образе жизни.

Все три группы отличают общие признаки, хотя они находятся на совершенно разных вершинах древа млекопитающих. В ходе естественного отбора они пришли к одному и тому же функциональному решению их общей экологической проблемы.

Поднимите перед собой ладонь. Анатомы присвоили вашим пальцам номера по возрастанию: ваш большой палец – номер один, мизинец – номер пять. Эта система нумерации универсальна для всех четвероногих, потому что мы все пятипалые из-за нашего общего предка. Животные менялись и привыкали к различным средам обитания и образам жизни, менялось и перерабытывалось их строение тела. Но конечности и пальцы гомологичны – причудливый способ сообщить об одном эволюционном происхождении, даже если функция этих отростков разнится. Так что, что бы ни случилось, ваш средний палец всегда будет номером три, даже если вы потеряете несколько пальцев в результате естественного отбора, мутации или несчастного случая.

Как и у большинства других млекопитающих, в вашей ладони есть длинные пястные кости, затем по три фаланги на каждом пальце (за исключением большого пальца, в котором фаланги всего две). Опять же, основной рисунок костей ваших пальцев гомологичен, но может измениться путем естественного отбора.

Что и случилось у африканских златокротовых. Чтобы еще лучше адаптироваться к жизни под землей, у златокротов не только расширились передние лапы и стали крепче когти, у них уменьшилось количество пальцев и костей в каждом пальце.

Златокрот теряет фаланги в утробе матери. В самые первые дни эмбрионального развития у него пять пальцев и три фаланги, как и у любого другого млекопитающего. Но по мере роста эмбриона две средние фаланги начинают сливаться. Когда животное рождается, на большинстве пальцев у него остается всего по две фаланги, а мизинец отсутствует вовсе. Пальцы уменьшены в размере, а у некоторых видов полностью доминирует огромный средний палец с копательным когтем, заменяющим им кирку.

Считалось, что кроты появились относительно недавно. Кроты, наряду со всеми другими высокоспециализированными млекопитающими – обитателями деревьев, пловцами, планеристами и летунами, – казались представителями современной «эры млекопитающих». По предположению ученых, млекопитающие начали изучать и исследовать новые экологические ниши только после исчезновения динозавров. И до начала века не было никаких ископаемых свидетельств обратного.

Потом появился докофоссор. Изучая его крошечные лопатообразные лапки под микроскопом, Ло отметил, что у него всего по две фаланги на каждом пальце, в то время как у других докодонтов их три. Это не просто доказало, что докофоссор уже тогда обзавелся отличительным признаком современных кротовых, но и сообщило нам об эмбриональном развитии и экспрессии генов у родственных нам животных.

В медицине укорочение костей пальцев обозначается термином «брахидактилия», что буквально переводится как «короткий палец». Она может проявиться у животных (включая людей) в результате случайной мутации или определенных заболеваний. Генетические исследования на мышах определили пути передачи генных сигналов, которые контролируют формирование конечности во время развития эмбриона. Сбой в одном из путей развития приводит к брахидактилии у мышей и других млекопитающих. Таким образом, докофоссор сообщает нам очень важную информацию о передаче сигналов генами и их развитии в течение геологического времени^1. Считается, что множество изменений в физиологии и анатомии ископаемых млекопитающих можно проследить до генов, идентифицированных в современной биологии развития.

И благодаря таким окаменелостям мы приоткрываем завесу того, как работала эволюция в глубокой древности.

Короткопалый юрский крот сам по себе довольно необычный, но подождите – вы еще не видели его братьев. В том же номере научного журнала Nature, в котором описали докофоссора, появилось еще одно млекопитающее – агилодокодон, грациозно исследующий верхушки деревьев юрского Китая.

Агилодокодон пошел по дорожке, совершенно отличной от той, которую выбрал докофоссор, с точки зрения не только образа жизни, но и физического строения. У него были тонкие конечности и длинные пальцы, приспособленные для хватания за кору деревьев и ветки. У агилодокодона была узкая талия гимнаста. У млекопитающих уже уменьшились и исчезли ребра под грудной клеткой, которые, как мы видели в предыдущих главах, обеспечивали гибкость и были связаны с развитием диафрагмы. У агилодокодона это сокращение было еще более отчетливым, что позволяло ему выделывать трюки, необходимые для жизни на деревьях.

И это еще не все. Первое ископаемое млекопитающее из биоты Яньляо, описанное еще в 2006 году, приспособилось к еще одной среде обитания – под водой. Название этого животного, касторокауда, или Castorocauda lutrasimilis, говорит само за себя [94]: оно означает «боброхвостый и похожий на выдру». Еще один докодонт и еще один пример удивительного разнообразия этой группы.

Касторокауда известна по почти полному скелету, который лежит, подобрав ноги, в своей каменной могиле^2. Истинная прелесть этого экземпляра еще и в том, что он сохранился с отпечатками мягких тканей, окружающими его, подобно ауре. У него особенно пушистый зад, и отчетливо прослеживаются волоски, окаймляющие всю его шкуру, за исключением лап и хвоста. Наиболее показательна задняя его часть, его широкий безволосый хвост. Его размер подсказал исследователям, что он походил на весло, больше напоминая хвост бобра, чем хвост любого другого докодонта – или любого другого мезозойского млекопитающего. Сами хвостовые кости расходились в стороны, как у известных сегодня полуводных млекопитающих, которые используют свои хвосты для передвижения по воде.

У касторокауды, по-видимому, были перепончатые ступни. Сложные зубы докодонтов были слегка упрощены и загнуты назад, как рыболовные крючки. Ребра были расширены, придавая жесткость корпусу. Более того, касторокауда была большой. В то время как другие докодонты были не крупнее упитанного хомячка (в лучшем случае около 100 г), она весила около 800 г. Более чем в 30 раз больше стереотипного «землеройкообразного» млекопитающего, которого многие привыкли представлять.

Касторокауда больше похожа на утконоса, чем на мышь. К своему изумлению, ученые обнаружили в юрском периоде животное внушительных размеров, прочно обосновавшееся в полуводной нише. Оно могло передвигаться с помощью хвоста и маневрировать своим крепким телом, используя лапы, а также ловить скользких подводных насекомых – возможно, даже рыбу – острыми зубами.

Докодонты разрушили все мифы о мезозойских млекопитающих. Исследователи вскоре поняли, что не они одни: вторая группа существ тоже осваивала новые горизонты.

В тот же год, когда описали касторокауду, вызвала ажиотаж окаменелость волатикотерия (Volaticotherium). Этот китайский образец не так привлекателен, как останки докодонтов, – его кости были беспорядочно разбросаны, – зато сохранились его мягкие ткани. Темный овал, казалось бы, сверхтонкой кожи затемнял скалу рядом со скелетом. Присмотревшись повнимательнее, команда во главе с Цзинь Мэном из Института палеонтологии позвоночных и Американского музея естествознания, поняла, что это пятно было остатком патагиума, или летательной перепонки, – лоскута кожи, тянущегося от передних до задних лап^3. Это было первое в истории скользящее млекопитающее.

Скольжение – не то же самое, что полет. Летучие мыши – единственные млекопитающие, которые летают по-настоящему. Несмотря на свое название, сегодняшние летяги на самом деле только скользят [95]. Целый ряд млекопитающих использует кожные перепонки для перемещения по воздуху: две группы белок, малайский шерстокрыл и некоторые лемуры, сумчатые, такие как кускусы, перьехвостые кускусы и сахарная сумчатая летяга. Рептилии тоже подключились, как и амфибии и даже рыбы, каждый нашел свой способ так изменить строение тела, чтобы создать аэродинамический профиль и использовать свойства подъемной силы. Такое умение чрезвычайно полезно, когда животные проходят сотни метров между стволами деревьев, спасаясь от хищников, или перемещаются на новую территорию в поисках пищи и укрытия.

С момента появления волатикотерия нашли еще много скользящих млекопитающих юрского периода. Некоторые, как майопатагиум, выглядят так, как будто они застыли в момент падения с неба, а их кожные перепонки развеваются вокруг них, как парашют. Хотя ни один из сохранившихся отпечатков кожи и меха не указывает на то, что мезозойские млекопитающие имели яркий окрас – у большинства современных млекопитающих его тоже нет, – они поражают воображение.

Многие из этих «летяг» принадлежат к многочисленной, но загадочной группе под названием харамииды – животных, известных своими необычными коренными зубами, при этом их большие резцы выдавались вперед, как у современных грызунов. Эти зубы говорят в пользу растительной диеты или, возможно, всеядности. Неясно, как именно они оказались в плеяде млекопитающих, но их китайские окаменелости отодвигают самые первые свидетельства о парящих млекопитающих более чем на 120 миллионов лет.

Ученые нашли доказательства столь специализированных ниш у млекопитающих средней юры, что впору переписывать учебники. Около 160 миллионов лет назад в мире, изобилующем гигантскими рептилиями, докодонты пробовали свои силы практически во всем. Китайские окаменелости перевернули наше представление об экологическом разнообразии не просто млекопитающих, но группы, которая по сути даже не относится к млекопитающим. Маммалиаформы не прятались в чьей-либо тени, о нет: они пировали рыбой, покоряли высоты и прорубали подземные туннели.

Считается, что тайна разнообразия этой скромной ветви млекопитающих кроется в их сложных зубах. Возможность питаться широким ассортиментом продуктов означала, что первые докодонты могли искать новую жизнь и занимать новые ниши, недоступные их соседям по планете. Испробовав прототип трибосфенических зубов, докодонты доказали их потенциал в будущем млекопитающих.

Харамииды нашли свое уникальное место, употребляя больше растительной пищи, чем другие группы. Силы естественного отбора воздействовали на них, чтобы усилить это преимущество, что должно было сказаться на их скелете. Хотя мы не можем с уверенностью сказать, что все они жили в одно и то же время (погрешность палеонтологической летописи исчисляется сотнями тысяч и даже миллионами лет), поражает одно то, что их всех нашли в биоте Яньляо. Причина такого разнообразия не в том, что в Китае был какой-то особый источник жизни млекопитающих – нет никаких свидетельств того, что экосистема чем-то отличалась, – просто до нас дошли исключительные окаменелости. Жители Древнего Китая принадлежали к широко распространенным группам, большая часть которых обитала и в других местах, по крайней мере, в северном полушарии, а может, и в южном. Однако в большинстве других мест не попадалось такого количества полных скелетов.

Чтобы выяснить, были ли млекопитающие в остальном мире такими же предприимчивыми, нам нужно найти их характерные кости. Кисти и ступни, предплечья, хвосты, позвоночник – все они изменяются по мере того, как организмы приспосабливаются к требованиям занимаемой ниши. Китайская сокровищница юрского периода намекнула нам: «эра динозавров» – не театр одного актера, на сцене блистали не только рептилии. Невероятное разнообразие млекопитающих, которое мы видим сегодня, уходит корнями куда глубже, чем мы думали.

Если мы хотим понять, откуда берет свое начало разнообразие докодонтов, нам надо выяснить, чем занимались самые первые члены группы. А поможет нам в этом омываемое морем побережье Шотландии.

Солнце стояло высоко, начался отлив. Я стояла на краю берега. Морские водоросли обнажились, как пальцы ног, когда откинулось морское покрывало. Я полипом сидела на камнях, которые обходил прилив. Запах обнажившегося дна достигал моих ноздрей. Когда вода сошла, я, по-крабьи пробираясь по побережью, бросилась в погоню за костями.

Озеро Лох-Скавейг затаило дыхание. Близнец безоблачного неба, оно сверкало голубым. По ту сторону виднелась гора Черный Куиллин – знаковый для Ская хребет с неровными горными вершинами: пиками Сгурр Аласдер, Сгурр Дирг, Сгурр на Банахдайх. Они все еще носили шерстяные джемперы из снега. Как и любой островитянин, они знали о переменчивости погоды: несмотря на яркое сияние ближайшей к нам звезды, стоит ветру переменить направление, как остров накроет страшным мартовским штормом. Благоразумнее надеть что-то теплое.

Вопреки своей благоразумности, я оставила джемпер на берегу вместе с остальным снаряжением. Для копания в водорослях день выдался достаточно жарким. Я подняла голову и, прищурившись, посмотрела на побережье, по которому рассредоточилась моя команда в поисках окаменелостей. Время от времени кто-нибудь, как выглядывающий сурикат, появлялся из-за валуна, делал несколько шагов, а затем снова исчезал из виду.

Скалы рассказывают о совсем другом Скае. Они принадлежат к серии пластов, сформировавшихся в средней юре в бассейне Гебридских островов, называемом Большой устьевой группой. Эти скалы поднимают свои головы-вершины на островах Скай, Разей, Мак, Эгг и Рам. Среди них встречаются песчаники и известняки, в основном со дна пресных лагун и соленых береговых линий, иногда со дна мелководных морей и приливных бассейнов. Это самые богатые окаменелостями мезозойские породы в Шотландии.

Место, над которым работает моя команда, отличается от остальных. Эти известняки родом из теплой юрской лагуны, ничуть не похожей на холодные воды Лох-Скавейга. Эти тихие водоемы источали свежесть и сладость, до краев наполненные крокодилами, рыбами и водными рептилиями. Слои на скале отмечают циклы, когда в засушливые времена вода испарялась, а поверхность высыхала и растрескивалась, прежде чем снова заполниться. Если бы я окунала пальцы ног в эту пресную воду, за мной не высился бы Черный Куиллин: до появления его вершин оставалось еще 100 миллионов лет. Вместо них гордо возвышался шотландский материк, покрытый хвойными лесами, – кусок камня, образовавшийся, когда Земля была молодой.

Хотя окаменелости со Ская не столь исключительны, как из биоты Яньляо, у них много общего. И китайские, и шотландские ископаемые относятся к среднеюрскому периоду, хотя шотландские окаменелости немного старше. Все они относятся к пресноводной среде обитания. Рассказывают они об одних и тех же существах. И в обоих случаях дело не ограничивается зубами. Эти окаменелости помогут реконструировать часть сложной экосистемы, а также животных, которые ее населяли.

Челюсть, которую Майкл Уолдман нашел в Шотландии в 1970-х годах, принадлежала докодонту. Они с Сэвиджем назвали его Borealestes serendipitus, «северный бродяга, найденный по счастливой случайности» (хотя, по правде говоря, Уолдман запланировал свои поиски заранее). Это было первое мезозойское млекопитающее, найденное в Шотландии, но далеко не последнее.

Уже было известно множество видов из сланца Стоунсфилда, преподнесшего ученым самых первых мезозойских млекопитающих, которых описали еще в начале 1800-х годов. За последующие 150 лет появилось несколько других мест, изобилующих останками. В 1970-х годах одно из них значительно обогатило нас знаниями о млекопитающих юрского периода на Британских островах: цементный карьер Киртлингтон в Оксфордшире.

В Киртлингтоне находили кости в 1920-х годах, когда карьер использовали в коммерческих целях. Но только 50 лет спустя, когда геолог-любитель Эрик Фриман исследовал этот карьер, мы наконец осознали его потенциал. Сначала Фриман, а затем команда из Университетского колледжа Лондона работали над тем, что стало известно как «Ложе млекопитающих». Они растворяли камни и просеивали осадок, затем перебирали то, что осталось, собирая кости и зубы. Утомительный метод, но, как оказалось, невероятно действенный.

В Киртлингтоне собрали сотни окаменелостей. Теперь они значатся в английских коллекциях в Музее естествознания Оксфордского университета и Лондонском музее естествознания. Среди останков представлено множество видов докодонтов, а также другие группы млекопитающих, включая некоторых первых представителей Mammalia. Помимо них, нашли фрагменты ящериц, амфибий, рыб и черепах, зубы птерозавров и останки динозавров. С 1970-х годов это богатое среднеюрское месторождение считается важнейшим как на Британских островах, так и за рубежом из-за количества и разнообразности найденных там окаменелостей.

Хотя просеивание показало себя отличным методом для извлечения останков, результат всегды фрагментарный. Практически все окаменелости оксфордширских отложений содержат не больше одного-двух зубов. Кости попадаются случайно и вразнобой. Без соответствующих тел или зубов, с которыми можно было бы сопоставить находки, их нельзя толком идентифицировать.

В Шотландии все иначе. Млекопитающие и другие мелкие позвоночные со Ская в основном встречаются группами. Они крошечные и малообещающие на вид – многие напоминают скорее помет чайки, чем окаменелость. Но благодаря доступности компьютерной томографии наша команда может досконально изучить это уродливое нечто. К нашему удивлению, это нечто состоит из множества костей, иногда почти полных скелетов. И, как ни странно, чем уродливее образец, тем более впечатляющим он оказывается при сканировании.

Шотландские находки очень далеки от китайских образцов, сохранившихся в спрессованном виде между слоями пород. Но в этом и преимущество шотландских костей: они не сплющены, они сохранили свою трехмерность и истинную форму. Как показал опыт Уолдмана и Сэвиджа, вытащить их из скалы – задача не из легких. Известняк сильно спекся в результате извержений вулканов, которые позже образовали Куиллин, и он плохо реагирует на кислоту. На Скае не удастся получить множество образцов, как в Оксфордшире. И все же полнота полученных останков может соперничать с окаменелостями Яньляо.

Вернувшись в офис Национального музея Шотландии, я просмотрела данные синхротронного сканирования, полученные во Франции. Они показали, что скелеты со Ская принадлежат докодонтам, этим искателям приключений юрского периода. Сравнив их с потрясающими образцами из Китая, мы пришли к выводу, что наши британские звери были их близкими родственниками, вероятно, из более ранней ветви генеалогического древа. А значит, они могли рассказать о строении тела их предков.

Моим следующим шагом стало кропотливое описание их скелетов и поиск каких-либо признаков того, что эти юрские островитяне участвовали в своей собственной версии экологических безумных гонок.

Понять экологию вида, того, как он взаимодействует с окружающей средой, особенно важно для палеонтологов. А после открытия неожиданного разнообразия докодонтов это стало задачей номер один для исследователей мезозойских млекопитающих. При работе с окаменелостями лучший способ определить экологию вида – изучить его экоморфологию. То есть то, как тела животных преобразуются в соответствии с их привычками; другими словами, как форма соотносится с функцией.

Экоморфология – старая концепция, но в современной оболочке. Если раньше Кювье и Оуэн проводили кропотливые сравнения вручную, то теперь мы используем кодирование и компьютеризацию, чтобы придать процессу статистическую строгость. Наблюдение может обмануть, и наша цель – убедиться в том, что наблюдение математически значимо.

Например, предположим, что у медведей особая форма лодыжек, потому что они ходят характерной неторопливой походкой. Из этого можно заключить, что форма лодыжки обусловлена этим движением, что форма лодыжки медведя экоморфологически связана с функцией. Но как убедиться, что форма лодыжки на самом деле не результат того факта, что все медведи тесно связаны друг с другом? Они могли унаследовать такую форму просто потому, что принадлежат к одной семье. Чтобы в этом разобраться, исследователи используют программы для статистической проверки своих данных. Они проверяют взаимосвязь между формой, функцией и филогенией (взаимоотношениями животных). Если связь между формой и функцией сильнее, чем между формой и филогенией, можно с уверенностью заявить, что дело в экоморфологической особенности, а не в причуде конкретной группы животных. В случае медведей унаследованная ими форма лодыжек настолько необычна, что перекрывает экоморфологический сигнал. Их филогения сыграла большую роль в форме лодыжек, чем экология.

Длина костей конечностей особенно показательна, когда речь заходит о передвижении животного. Мы уже видели, как длинные пальцы агилодокодона сообщили о том, что он лазал по деревьям, в то время как брахидактилия на лопатообразных лапах докофоссора выдала в нем кротоподобного землекопа. Особую роль тут играет длина конечностей по сравнению с туловищем.

У бегающих животных конечности длиннее и стройнее, особенно передние. Хороший тому пример – лошади, гепарды и прыгунчики [96]. У животных, которые не так много ходят пешком или не бегают, охотясь на добычу или спасаясь от хищников, как правило, короткие конечности – вспомните носорогов, вомбатов или, в крайнем случае, морских львов и других животных, которые вообще едва могут ходить. Эти различия интуитивно понятны, но скрывают под собой множество функций, ожидаемых от конечностей и других костей тела. Среди некоторых групп различия могут быть настолько малы, что их трудно обнаружить. Измерения длины и ширины полезны в определенной степени, но они не позволяют фиксировать сложные формы, например суставы, и плохо работают в трехмерном пространстве.

Один из наиболее распространенных способов, с помощью которого современные исследователи сравнивают форму с функцией, – это так называемая геометрическая морфометрия. Этот метод можно применить к двумерному снимку (например, фотографиям костей) или трехмерной модели (полученной из данных компьютерной томографии). На кости отмечаются точки, которые в совокупности отражают ее общую форму. Они называются ориентирами, и они немного похожи на технологию захвата движения, используемую в спецэффектах и анимации. Разместив ориентиры в соответствующих местах, вы можете отметить важные части кости. Чтобы проанализировать форму с помощью геометрической морфометрии, вы идентифицируете одни и те же ориентиры на множестве разных костей, а затем сравниваете распределение этих ориентиров по всему набору данных. Например, как соотносятся одни и те же ориентиры на лодыжке медведя и гепарда?

Результаты геометрической морфометрии могут быть помещены на своего рода диаграмму, называемую морфопространством. Положение точки данных отдельного животного в морфопространстве должно предоставлять информацию о форме его костей по сравнению с другими животными. В таком случае диаграмма отразит их экологию, так что, к примеру, все роющие животные сгруппируются в одном месте, а животные, лазающие по деревьям, – в другом. Медведь и гепард будут размещены далеко друг от друга, независимо от того, какую кость вы исследуете.

Помимо визуальной оценки результатов геометрической морфометрии, вы можете протестировать их статистически. Если вы проведете такой анализ с набором данных о современных животных, а затем добавите в анализ ископаемое, то сможете увидеть, где оно располагается в морфопространстве. Анализ подскажет вам, на каких нынешних животных ископаемое больше всего похоже, статистически ли значимо их сходство и какие выводы можно сделать об их экологии.

Сегодня геометрическая морфометрия применяется к мезозойским млекопитающим и их сородичам, чтобы проверить их истинное экологическое разнообразие. Но в их анализе есть определенные загвоздки. Во-первых, отсутствие полных окаменелостей. Из всех сотен названных видов большинство известно только по зубам и челюстям. Они могут немного рассказать нам о диете своих владельцев, но не о передвижении. Если кости конечностей и встречаются, они обычно повреждены, а в случае с почти «свежими» останками из Китая еще и раздавлены. Это затрудняет компьютерную томографию и сужает круг приемов, которые исследователи хотели бы применить.

Но, пожалуй, самая большая проблема в том, что этих животных разделяют сотни миллионов лет эволюционных изменений. На первый взгляд можно подумать, что мезозойские млекопитающие напоминают современных. Нетренированному глазу они покажутся грызунами – однако их кости куда сложнее. Многие представляют собой смесь форм, не только унаследованных от предшественников, но и приобретенных благодаря новым функциям.

Вернемся к основной кости лодыжки, называемой пяточной костью, – она многое говорит нам о положении стопы и передвижении современных групп. Она практически не изменилась с времен цинодонтов триаса до поздней юры и раннего мела. Плечевой пояс, который обеспечивал жесткую поддержку верхней части тела нашим предкам-синапсидам с раскинутыми в стороны конечностями, сокращается, но полностью исчезает только в меловом периоде. Однопроходные, видимо, из любви к неуклюжести, его сохранили, что делает их уникальными среди ныне живущих групп млекопитающих.

Тем временем развивались совершенно новые формы костей, поскольку мышцы адаптировались к выполнению новых задач, а масса тела менялась. Мелкие животные, такие как млекопитающие триасового периода, ставят перед исследователями новые задачи. Маленьким животным не нужно сильно приспосабливать свой скелет, чтобы передвигаться по-новому, потому что они достаточно легкие, чтобы лазать по деревьям или удирать, используя только имеющуюся мускулатуру. В таком случае труднее определить экоморфологические сигналы в их костях.

По всем этим причинам прямые сравнения между нынешним животным и его давно ушедшими собратьями могут оказаться бессмысленными или трудно интерпретируемыми, ведь их тела работают по-разному. И на то, чтобы отделить палеонтологические зерна от палеонтологических плевел, исследователи тратят всю свою карьеру. Да, это сложно и муторно, но все-таки выполнимо. С каждым новым свидетельством, каким бы незначительным оно ни было, наша картина древней жизни проясняется и уточняется. Иногда, как в случае с мезозойскими млекопитающими, она полностью преобразуется.

Юрский период важен для нас еще и потому, что в нем зародились современные группы млекопитающих. Мы обычно называем две основные группы живущих сегодня млекопитающих: сумчатые и плацентарные. Однако для них есть более технические названия, которые охватывают вымершие боковые ветви, жившие в мезозое. Метатерии – это сумчатые и все вымершие группы млекопитающих, наиболее к ним близкие. Их родственная группа – эутерии – включает плацентарных млекопитающих и животных, более тесно связанных с ними, чем с метатериями. Вместе они составляют подкласс териев, или живородящих, к которым принадлежим мы и все млекопитающие, за исключением однопроходных.

Ходят споры о том, когда разошлись пути эутериев и метатериев, но предки живородящих определенно жили в юрском периоде. Первая описанная окаменелость млекопитающего, скромная челюсть, похожая на челюсть опоссума, которую нашли в Англии, несомненно, восходит к основанию дерева териев.

Один спорный претендент на звание первого эутерия происходит из отложений Яньляо. Это млекопитающее по имени юрамайя, и правда крошечное существо, полностью отвечает стереотипным представлениям о «землеройкообразных» зверьках. Передняя половина животного распростерлась на плите так, будто ее прихлопнули как муху. Однако не все согласны с тем, что юрамайю можно отнести к эутериям. Только касательно мелового периода мы можем быть уверены, что две наши современные группы млекопитающих пошли независимыми эволюционными путями.

Около 160 миллионов лет назад терии не представляли собой ничего особенного. Их зубы были сложными, да, но с точки зрения экологических инноваций их тела не предполагают, что они присоединились к экоморфологической тусовке, которая разгоралась у них под носом.

При этом нельзя сказать, что у мезозойских млекопитающих изменились исключительно зубы и конечности. В частности, одна биологическая перестройка превратила уши млекопитающих в нечто неслыханное, такого не было ни в одной другой группе четвероногих. Хотя в юрский период, несомненно, процветали маммалиформы, «истинные» млекопитающие не остались в стороне.

Окаменелости первых млекопитающих особенно важны потому, что они могут рассказать нам об изменениях в одной очень существенной области черепа: ухе. Ухо – единственная часть тела млекопитающего, которая изучалась так же тщательно, как и зубы. Для этого есть веская причина, которую мы впервые затронули в главе 7. Однако ей дело не ограничивается.

Современные млекопитающие могут слышать звук в диапазоне, значительно превосходящем возможности других четвероногих. Звуковые частоты измеряются в герцах, и люди могут слышать от 20 до 20 000 Гц. С возрастом мы теряем способность слышать более высокие частоты, потому что теряем тонкие «волоски» в ушах. Даже в наши лучшие годы человеческий слух довольно посредственен по сравнению с остальными млекопитающими, мы не улавливаем ни особенно высокие, ни низкие частоты. Чего не скажешь про наших братьев: среди них есть такие, кто развил слух до невероятных высот.

Самые высокие частоты обнаруживаются летучими мышами и дельфинами. Некоторые летучие мыши могут слышать на частоте до 200 килогерц (это 200 000 Гц), а дельфины – 275 килогерц. У морских млекопитающих диапазон слышимости тоже доходит до крайности, но противоположной: синие киты общаются с помощью низких рокочущих звуков, частотой ниже 10 Гц. На суше слоны ногами чувствуют звук на огромных расстояниях и могут улавливать вибрации частотой всего 14 Гц.

Этот невероятный слух стал возможен благодаря естественному отбору, который уделил ушам млекопитающих особое внимание. Это сверхчувство оказало огромное влияние на поведение млекопитающих и их экологию, изменив то, как они охотятся и общаются: исследователи не могли остаться в стороне и попытались выяснить, как эволюционировали уши. Их трансформация приобрела невероятный и весьма неожиданный характер.

Звук – это, по сути, колебания воздуха. Сначала он достигает наше наружное ухо, ушную раковину или мочку уха, которая направляет звук и помогает нам точно определить, откуда звук исходит. В отличие от большинства млекопитающих, у которых есть ушные раковины, наши неподвижны, даже у людей с впечатляющими раковинами. Зато ваш котик повернет свои уши, стоит ему услышать малейший шорох пакетика с кормом.

Звук проходит по слуховому проходу и ударяет по барабанной перепонке. Это начало среднего уха. У млекопитающих в среднем ухе есть три крошечные косточки, которые передают звук во внутреннее ухо: молоточек, наковальня и стремечко, самые маленькие кости в теле. Они не просто передают сообщения извне, они усиливают их. В то время как у других четвероногих есть только стремечко, млекопитающие обзавелись еще двумя костями, значительно улучшив восприятие звука. Эффект подобен разнице между ударом по мячику ладонью или клюшкой для гольфа. Ударьте по нему клюшкой Айрон № 9 [97], и он полетит дальше, красиво и плавно.

Попадая во внутреннее ухо, звук проходит через жидкость в улитке. Эта жидкость, называемая эндолимфой, передает вибрации, щекоча крошечные «волоски» на внутренней поверхности улитки. «Щекотка» преобразуется в электрические сигналы, которые отправляются в мозг для интерпретации, как азбука Морзе – телеграфисту. Форма внутреннего уха, особенно длина и кривизна улитки, может многое рассказать нам о том, насколько хорошо животное слышит. В летописи окаменелостей это помогает определить и родственность, поскольку нервы и кровеносные сосуды, проходящие через кости, в которых находится ухо, меняются не только со временем, но и между группами.

У первых синапсидов был челюстной сустав, где квадратная кость встречалась с сочленовной. Такое расположение наследственно у всех челюстноротых, включая рыб. У них было множество других костей, составляющих челюсть, включая челюстную, угловую, надугольную, предсочленовную и короноид. Однако, когда мы добрались до цинодонтов, челюсть в основном состояла из несущей зубы челюстной кости, а остальные были утрачены или редуцированы.

Однако редуцированные челюстные кости не были бесполезны, они играли определенную роль в передаче звука простому уху посредством вибраций в самой челюсти. Одна кость, называемая угловой, стала пластинчатой, чтобы более эффективно отражать звук и посылать сигналы в улитку через стремечко. Квадратная и квадратно-скуловая кости черепа также участвовали в передаче звука, но их плотное соединение, укреплявшее челюстной сустав, ограничивало их подвижность. Такое расположение, известное как нижнечелюстное среднее ухо цинодонтов и в науке обозначаемое аббревиатурой MMEC (от англ. mandibular middle ear of cynodonts), и станет нашей отправной точкой.

Переход от MMEC к окончательному уху современного млекопитающего, или DMME (от англ. definitive modern mammal ear), – чудо эволюционных преобразований. Кости челюсти еще больше уменьшились – отчасти потому, что изменившийся процесс жевания повлиял на расположение мышц, освободив кости от необходимости нести мышечные нагрузки. Одной из первых уменьшается квадратно-скуловая, давая квадратной кости больше свободы. Все кости в задней части челюсти начали сокращаться, но, поскольку они все еще играли определенную роль в передаче звука, они не ушли безвозвратно. У маммалиаформ, например докодонтов, вдоль челюстной кости, где располагались эти кости, все еще имелась широкая впадина, называемая постдентарной впадиной. Предсочленовная кость стала хрящом, оставив отчетливый след на челюсти, называемый меккелевой бороздой, где он змеей тянется вдоль внутренней части челюстной кости.

Пока все хорошо, но как и когда мы успели запихнуть все эти кости себе в уши? В позднем триасе все первые млекопитающие были мелкими и вели ночной образ жизни. Уменьшение в размере стало предвестником развития слуха млекопитающих, полностью освободив их постдентарные кости от челюстного сустава. Должно быть, млекопитающие развили свой слух, чтобы лучше ориентироваться в ночном мире. Звучит логично, но, как оказалось, все куда сложнее, одним уменьшением костей тут не обошлось.

Однопроходные, как всегда, все портят. Их группа отделилась от остальных млекопитающих по меньшей мере 160 миллионов лет назад. Мы знаем это, потому что самые первые окаменелости их родословной датируются той эпохой: например, такие животные, как шуотерий, найденный в Китае и Англии, или геносфера из Аргентины. Позже, в меловом периоде, в породах Лайтнинг-Ридж в Австралии появляется самый первый однопроходный, стероподон. Но во всех этих окаменелостях все еще встречается меккелева борозда. И ни намека на DMME, хотя у их современных потомков оно есть.

С остальными млекопитающими все становится еще сложнее. У предшественников териев не было уха современного млекопитающего, но у многобугорчатых – близкородственной группы грызуноподобных животных, которые отделились от древа млекопитающих, – оно есть. Оно есть и у метатериев и эутериев, хотя у их предков, по-видимому, DMME не было.

Что, черт возьми, происходит? Палеонтологи хотели проследить четкую эволюционную линию от ушей цинодонта до ушей современных млекопитающих, но, судя по ископаемым останкам, эволюция двигалась то взад, то вперед. Что крайне маловероятно – нельзя «эволюционировать назад» – такие повороты исключительно редки, если вообще случаются. Этому должно быть другое объяснение.

Ло разгадал эту тайну в 2011 году, а затем все изложил в 2016 году4,5. В обзоре имеющихся данных, включая новые открытия из Китая, он предложил радикальную интерпретацию, основанную на неизменной тенденции природы возвращаться к одному и тому же решению проблемы.

Ло предположил, что DMME эволюционировало независимо множество раз [98] в разных линиях млекопитающих. Однопроходные отделились и позже самостоятельно развили DMME. Тем временем у общего предка териев развилось современное ухо, которое стало предшественником DMME у ныне живущих групп млекопитающих. Стало быть, многобугорчатые независимо развили свою собственную версию DMME. Хотя это и не совершенная теория, независимое появление улучшенного уха куда вероятнее множественного регресса, причины которого объяснить просто не получится. Как мы уже знаем, адаптации могут возникать в совершенно разных группах для решения одних и тех же эволюционных проблем.

Приобретение или потеря признака в отдельных группах также известна как гомоплазия. Это самое вероятное и простое объяснение того, что мы видим в палеонтологической летописи ушей млекопитающих. Улучшенный слух был настолько превосходной адаптацией для выживания, что развился не один раз, а по меньшей мере трижды.

Уши млекопитающих – это мезозойское изобретение как в плане интерьера, так и экстерьера. Вполне вероятно, что пока у них не было известного нам строения среднего и внутреннего уха, позволяющего улавливать высокочастотный звук, у млекопитающих (и их предшественников) не было ушных раковин. Связано это с тем, что ушные раковины чрезвычайно полезны для определения направления звука.

У других четвероногих звук проходит через голову между ушами. Это помогает животному определить, откуда он пришел, потому что мозг интерпретирует разницу давлений в вибрациях. У амфибий и рептилий звук поступает в противоположное ухо через кости вокруг рта, в то время как у птиц есть межушный канал. Но млекопитающие уникальны тем, что каждое ухо практически изолировано от другого, как студия звукозаписи. Это создает проблему для определения местоположения источника шума.

И снова миниатюрность сыграла ключевую роль в решении проблемы. В 1960-х годах исследователи заметили, что мелкие млекопитающие, как правило, слышат более высокие частоты. При этом важен не общий размер тела, а расстояние между ушами^6. Чем меньше животное, тем меньше времени требуется для того, чтобы каждое ухо уловило звук. Млекопитающие используют не только эту разницу во времени для определения направления звука, но и интенсивность звука в каждом ухе. Оказывается, что, когда расстояние между ушами было чрезвычайно маленьким, для того, чтобы интенсивность звука давала значимую информацию о направлении, были необходимы более высокие частоты.

Это наводит на мысль, что крошечность очень даже выгодна. Изолированность уха млекопитающего означала, что животному нужен более чувствительный высокочастотный слух, чтобы воспринимать окружающий мир. Что, собственно, и представляет собой DMME. Ушные раковины изменяют спектр высокочастотного звука, повышая способность определять, исходит ли шум спереди или сзади. Но они не работают с более низкими частотами. А значит, до тех пор, пока млекопитающие не научились слышать выше определенного диапазона, у них не было необходимости в ушных раковинах для определения источника звука.

Первые ископаемые ушные раковины, найденные в Испании, восходят к раннему мелу и принадлежат животному по имени спинолест, с которым мы познакомимся в следующей главе. У него были округлые, похожие на мышиные ушные раковины, – тот редкий случай, когда сохранились мягкие ткани в останках не из Китая. Похоже, что эти лоскуты кожи и хрящей, которые мы ассоциируем с современными группами млекопитающих, впервые появились не так уж и давно [99].

Умение лучше улавливать звуки дало огромное преимущество млекопитающим, помогая им избегать хищников, находить пищу и общаться друг с другом новыми способами для спаривания, соперничества или ухода. Эти изменения, несомненно, связаны с увеличением размера мозга. Увеличение количества серого вещества не только помогало обрабатывать информацию, поступающую от органов чувств, но и позволяло вычислять все более сложные модели поведения, свойственные мезозойским млекопитающим.

Мы должны благодарить мезозойских млекопитающих за арии Моцарта – или песни Арианы Гранде, смотря что больше волнует ваш слуховой аппарат. Новый улучшенный слух дал им все необходимое для процветания и разнообразия в эру динозавров.

Невероятное разнообразие групп млекопитающих, появившихся в юрском периоде, строилось на революционном фундаменте, который заложили их мелкие предшественники. Естественный отбор не обошел их стороной, хотя у него были динозавры, с которыми можно было поиграть. Как и в современных экосистемах, мезозойские млекопитающие распространились по множеству местообитаний, и их тела соответственно изменились. Форма их зубов стала ключевым фактором их успеха. Зубы докодонтов проложили им путь к совершенно новым образам жизни: полуводному, древесному и подземному.

Юрский период подходил к концу, а с ним подходило к концу существование невероятных докодонтов и планирующих харамиид. На их месте появились другие группы млекопитающих, которые продолжали процветать в течение следующих 80 миллионов лет мелового периода. Среди них были самые ранние представители клады млекопитающих. А также предки однопроходных – одна из первых групп, отделившаяся от своих сородичей. Они жили бок о бок со многими представителями мезозойского древа млекопитающих, большинство из которых вымерло вместе с нептичьими динозаврами.

Млекопитающие провели под мезозойским солнцем яркое и плодотворное время. И когда наступил меловой период, они были готовы расцвести с новой силой.

Глава десятая

Меловая революция

Кто из них сдержал обещание,

Что млекопитающие покинут свое логово?

…

И не можем ли мы отнести к этим старым запасам

Основание могучей линии млекопитающих?

Генри Найп. От туманности к человеку

Атлантический океан безустанно омывал галечные берега Британии. На горизонте немецкие подводные лодки поджидали цели – корабли британских союзников. Это был сентябрь 1939 года. В первые месяцы Второй мировой войны немецкая тактика бомбардировок судов снабжения, совершавших трансатлантический переход, оказалась убийственно эффективной, отрезая Великобританию от ее союзников.

Патруль солдат обходил побережье, старательно охраняя береговую линию от новой угрозы. Они заметили мужчину, идущего вдоль подножия утеса. У него была карта, и он изучал местность. Встревоженные солдаты пошли ему навстречу. Их тревога возросла еще больше, когда они услышали его акцент: немецкий. Несмотря на его заверения в своей невиновности, они немедленно арестовали его по подозрению в шпионаже. Иначе зачем ему бродить по их незащищенным пляжам, сжимая в руках карту?

Этим человеком был Вальтер Георг Кюне, «легендарный немецкий исследователь мезозойских млекопитающих»1. На момент ареста ему было под тридцать, обеспокоенные солдаты, разумеется, не узнали хорошо зарекомендовавшего себя коллекционера ископаемых.

Кюне прибыл в Великобританию из своей родной Германии годом ранее вместе с женой Шарлоттой. Его карьера на родине, в Университете Галле, оборвалась из-за напряженной политической атмосферы 1930-х годов. Его выгнали из университета, обвинив в коммунистических настроениях, после чего он девять месяцев провел в тюрьме^2. Впоследствии он и Шарлотта обеспечивали себя, собирая окаменелости и продавая их музеям. Поскольку ситуация только накалялась, они решили найти убежище в Великобритании, где продолжали зарабатывать на жизнь коллекционированием ископаемых.

По-видимому, у четы Кюне был талант находить крошечные, редкие кости первых в мире млекопитающих. Они уже добились огромного успеха, промывая материалы в карьере Холуэлла и нескольких других местах триасового и юрского периодов в Англии и Уэльсе. Как раз таки Кюне нашел и назвал млекопитающее триасового периода морганукодона. Одним из его непреходящих достижений стал процесс извлечения окаменелостей путем промывки через сито^3. «Я знаю, где искать первых млекопитающих», – заявил он Фрэнсису Рексу Паррингтону, палеонтологу позвоночных из Кембриджского университета. Сам Паррингтон был экспертом в области эволюции млекопитающих, он беспрестанно изумлялся ископаемым зубам, которые Кюне привозил для продажи. Паррингтон платил ему по 5 фунтов стерлингов (более 300 фунтов стерлингов по сегодняшнему курсу) за каждый найденный зуб древнего млекопитающего.

В сентябре, сразу после того, как Великобритания и Франция объявили войну Германии, Кюне отправился на поиски новых ископаемых в разрушенных атлантических утесах, прихватив с собой геологическую карту и молоток. Там его и нашли солдаты. Остаток войны он провел в лагере для интернированных на острове Мэн.

К счастью, он обзавелся друзьями в научном сообществе Великобритании. Коллеги из Музея естествознания и нескольких университетов Лондона обратились к правительству с просьбой разрешить Кюне и дальше работать и даже посещать музей в Лондоне, несмотря на его интернирование. Кюне тем не менее не терял времени зря и продолжал работать над окаменелостями, подготовив одну из важнейших работ по палеонтологии цинодонтов: монографию о близком родственнике млекопитающих по имени олигокифус^5.

Монография Кюне стала хрестоматийной среди палеонтологов. В ней представлены подробные рисунки и описания анатомии этого существа, собранные воедино из более чем 2000 отдельных костей. Поскольку олигокифус относится к группе, находящейся на периферии семейства млекопитающих, строение его тела помогло определить общего предка млекопитающих и немаммальных цинодонтов. Даже сегодня это животное используется в сотнях филогенетических анализов для сравнения, в качестве внешней группы по отношению к млекопитающим и маммалиаформам. Олигокифус – золотой стандарт почти-что-млекопитающих.

И все же олигокифус забыт большинством палеонтологов и широкой общественностью. Его сородичи – исключительный пример ранее небывалого среди цинодонтов образа жизни, но сегодня их помнят главным образом за их внешнее сходство с наиболее распространенными млекопитающими современного мира – грызунами. Однако диету и форму черепа олигокифуса можно считать самыми успешными за всю историю млекопитающих.

Олигокифус принадлежит к группе, называемой тритилодонтами. Они относятся к ветви цинодонтов, которые считаются наиболее близкими родственниками млекопитающих, и их окаменелости одни из самых многочисленных в мире. Кюне нашел их в Британии, но они известны почти на всех континентах, от Северной Америки и Азии до Африки и даже Антарктиды. Среди них были как скромные существа, похожие на ласк, так и те, кто мог вступить в схватку с медоедом и выйти победителем. Эта группа существовала невероятно долго, охватывая период с конца триаса до начала мелового периода. С 80 миллионами лет за плечами они – одни из самых стойких цинодонтов мезозоя. Особенности их скелетов сыграли важную роль в понимании происхождения первых млекопитающих и их взаимоотношений. Вот почему монографию Кюне стоило дождаться, и вот почему она полезна по сей день.

Несмотря на все это, тритилодонты – аутсайдеры палеонтологии цинодонтов. Это странно, потому что они не просто были успешны, они приноровились к особому образу жизни, который даже не рассматривался их современниками-млекопитающими: они были травоядными. К началу юрского периода первые крошечные формы млекопитающих питались насекомыми. Но в конце концов все немаммальные цинодонты превратились в пыль, а тритилодонты только процветали. Естественный отбор превратил их в первоклассные машины для измельчения листьев.

Конечно, синапсидные травоядные существовали и раньше. Могучие животные позднего каменноугольного периода первыми определили эту нишу, а пермские громадины ее отточили, сбраживая свои бесконечные лиственные обеды в кишках, пронизанных симбиотическими бактериями. Дицинодонты пронесли травоядность через весь триас. Но время этих здоровяков прошло. В мире крокодилов и динозавров крошечные млекопитающие заполонили собой подлесок, а тритилодонтам ничего не оставалось, кроме как поедать пышный ландшафт.

Считается, что травоядность и есть причина их успеха, поскольку все остальные немаммальные цинодонты вымерли. Почти все первые маммалиаформы заострили свои клыки и превратились в разрушителей панцирей. Их зубы стали ножницами и измельчителями, которые заменялись только раз в жизни, гарантируя, что они режут и сминают с максимальной эффективностью.

Тритилодонты пошли другим путем. Их заклыковые зубы имели форму параллельных горных цепей, идущих по всей длине челюсти. Вершины верхних зубов соединялись с впадинами нижних. Во время жевания челюсти скользили взад-вперед, перемалывая зелень в кашу. Зубы при этом сменялись непрерывно: сзади появлялись новые, пока спереди выпадали старые, бесконечно обновляя «горную цепь». Постоянная смена зубов компенсировала их быстрое изнашивание, вызванное диетой с высоким содержанием клетчатки.

Такая конвейерная замена эволюционировала у некоторых современных групп млекопитающих, хотя ее механизм несколько отличается. У слонов, например, огромные коренные зубы на задней части челюсти заменяются новыми. За их долгую жизнь зубы сменяются шесть раз – и если слон переживает свой шестой комплект зубов, он обычно умирает от истощения. С сиренами, более известными как ламантины или морские коровы, та же история. Они тесно связаны со слонами, но, в отличие от них, у сирен неограниченный запас коренных зубов, которые появляются по одному за раз, пока не сформируется полный зубной ряд [100]. То же характерно и некоторым кенгуру. Постоянная смена зубов не считается нормой среди млекопитающих, но в каждом случае животные развивали эту особенность в ответ на сильный износ из-за травоядности [101].

Справиться с ежедневным перемалыванием пищи можно далеко не одним способом. Самый успешный отряд среди млекопитающих решил свою проблему не задними зубами, а передними. С эволюционной точки зрения эту группу можно считать наивысшей из всех синапсидов. Ее представители собрали бинго из самых радикальных черт, которые только предлагает естественный отбор: сочетание небольшого размера с горящим пламенем эндотермии, быстрое размножение, позволяющее увеличить численность, строение тела, благодаря которому можно передвигаться практически в любой среде обитания, и постоянно растущие резцы, способные прогрызть дорогу через все, начиная от самых крепких семян и заканчивая стволами деревьев. Я, конечно, имею в виду грызунов.

Почти половина видов млекопитающих на Земле – грызуны. Они повсюду [102]: от мышиных гнезд до снующих белок, дикобразов, бобров, тушканчиков, морских свинок и капибар. Название отряда происходит от латинского rodere, что означает «грызть». Грызунов легко распознать по выступающим передним зубам, удлиненным и толстым, как два древесных стебля. У этих зубов нет корней, они постоянно растут из челюсти, только успевай стачивать. Они идеально приспособлены для питания растительными продуктами, особенно жесткими, которые нужно хорошо разгрызть. Например, агути (Dasyprocta) из Южной Америки – одно из немногих животных, способных добраться до сердцевины почти непроницаемого бразильского ореха. Бобры (Castor) могут валить деревья, прогрызая их стволы, которые затем оттаскивают, чтобы построить свои жилища и полакомиться сладкими верхними листьями и корой.

Череп грызуна сразу узнаваем. Большие передние зубы (иногда окрашенные в оранжевый цвет железооксилыми пигментами, что еще больше укрепляет их) расположены перед беззубой щелью. Позади находится ряд заостренных коренных зубов. Череп в целом напоминает декоративную клешню, вся структура которой направлена на максимальное усиление прикуса резцов. Эта огромная беззубая щель за передними зубами называется диастемой, она отмечает место, где 60 миллионов лет назад у предков грызунов росли клыки.

Травоядные животные часто теряют свои клыки, и у них развивается диастема: отличительный признак растительноядных, начиная еще с древних терапсид. Кроликам и зайцам она тоже свойственна, из-за чего их часто путают с грызунами, несмотря на принадлежность к другой таксономической группе (зайцеобразным). Путаница понятна, поскольку у обоих похожие формы черепа и постоянно растущие передние зубы. Подобные поверхностные сходства то и дело встречаются в природе. Они часто сбивают с толку при первых попытках классифицировать животных. Сходство форм происходит в результате эволюционной конвергенции: природа уже запатентовала успешные решения для каждого образа жизни [103]. В данном случае для целенаправленного пережевывания и измельчения растительного сырья.

Возвращаясь к мезозою, мы видим тот же «грызуноподобный» череп у тритилодонтов, но с примесью слоновьего. Их резцы были увеличены, позади была диастема, образуя характерную форму клешни. Задние зубы беспрестанно заменялись на протяжении всей их жизни. Во многих местах эта группа известна только по их выпавшим зубам, которые усеивают ископаемую фауну по всему миру, включая остров Скай в Шотландии^6, подобно выброшенным сигаретным окуркам.

Постоянная смена зубов у тритилодонтов стала улучшенной версией ранее существовавшей непрерывной замены у триасовых цинодонтов. Что касается современных групп, которые заменяют зубы таким образом, например ламантины, они вернулись к модели своих мезозойских предков.

Эта особенность говорит нам не только о том, что тритилодонты были травоядными, но и о том, что они, возможно, не кормили своих детенышей молоком. Нет ни одного свидетельства массовой замены зубов у детенышей, как и свидетельств отлучения от груди. У детенышей тритилодонтов были такие же зубы, как у их родителей, только меньше размером. Благодаря невероятному исследованию, опубликованному в 2018 году палеонтологами Евой Хоффман и Тимоти Роу, мы знаем, что у тритилодонтов были огромные выводки детей: окаменелость кайентатерия, которую нашли в Аризоне, Соединенные Штаты, включала по меньшей мере 38 детенышей^7. Это значительно превышает самые крупные пометы большинства млекопитающих [104], стоит предположить, что после позднего триаса размер помета у млекопитающих уменьшился в численности. Вполне вероятно, что большие выводки были еще одним наследием древнего прошлого амниотов.

Тритилодонты удивительны, потому что они так долго жили бок о бок с млекопитающими, когда все остальные немаммальные цинодонты вымерли. Но, как и у всех в истории жизни на Земле, их дни были сочтены. Позабытые и недостаточно изученные, тритилодонты запомнились как предвестники групп, которые пришли им на смену. Их место заняла группа, которой предстояло стать самыми разнообразными растительноядными млекопитающими мелового периода – и не только.

Со средней юры по ранний мел «истинные» млекопитающие распространились по всему миру. У них тоже были похожие на клешни черепа и перемалывающие зубы. Хотя они были всего лишь дальними родственниками тритилодонтов, они использовали те же приспособления, что и они. Их строение тела пронесло их через весь мезозой и помогло пережить столкновение с астероидом, чтобы конкурировать со своими собратьями за первое место в «эре млекопитающих». По сей день они к тому же рекордсмены по долголетию клады.

И всем этим они обязаны силе цветов.

Высоко над пустыней Южной Калифорнии в космосе парит одна из самых дорогих камер в мире. С разрешением в 15 метров она вряд ли сфотографирует вас или меня, но каждые 99 минут она облетает Землю с расстояния более 700 километров, делая порядка 720 снимков в день [105]. Это спутник Landsat 8, и он делает самое далекое селфи нашей планеты.

В конце марта 2019 года Земля покраснела от всеобщего внимания. К обычно бледным щекам пустыни Колорадо прилил румянец. На обширных участках засушливого ландшафта распускались цветы. Маки с абрикосовыми лепестками, сиреневая вербена и густые поросли одуванчиков расстилались по склонам холмов и покрывали долины. В пустыню вернулась жизнь.

Такое природное явление называется суперцветением, оно обычно наблюдается только раз в десятилетие. Оно происходит при благоприятных погодных условиях, а точнее, при большом количестве зимней влаги. В предыдущие семь лет выпадало очень мало осадков, и за два года засуха по всей Южной Калифорнии уничтожила большую часть кустарников и сухих трав, которые преобладают в ландшафте. Но особенно влажная зима разбудила своим поцелуем миллионы спящих семян. С приходом весны некогда выжженные солнцем холмы заиграли яркими красками. Масштабы суперцветения настолько огромны, что их видно из космоса.

Это красочное зрелище привлекло целый рой. Не только опылителей, но и вредителей: инстаграмщиков[106]. Социальные сети взорвались новостями о крупнейшем за последние 30 лет #СуперЦветении. Более 50 000 туристов собрались в цветущем районе каньона Уокер, расположенном к северу от небольшого городка на озере Эльсинор^8. Инфлюенсеры полтора часа стояли в очереди, чтобы попасть на поле, где соперничали уже за места для позирования. Они снимали, как занимаются йогой среди мозаики цветов. Они ложились прямо на землю, сминая цветы и надувая губы в свои камеры. Они хотели не просто запечатлеть редкое событие, но и запечатлеть себя в этом событии. Природа в наш век – не более чем красочный фон для следующего дакфейса.

Не было бы человечества, не говоря уже о селфи на фоне суперцветения, без ключевого события в эволюционной истории Земли. Около 120 миллионов лет назад появилась группа растений, которые полностью преобразили как буквальный, так и экологический ландшафт. Можно с уверенностью сказать, что без них нас бы здесь не было. Я, конечно, говорю о цветах.

Выгляните в ближайшее окно. Ставлю на кон свою зарплату за следующий месяц (ставка невелика, так что спор шуточный), что первое растение, которое вы увидите, будет покрытосеменным: цветущее растение. Название происходит от греческого angeion, что означает «сосуд», и sperma – «семя», другими словами, плодоносящее растение. Покрытосеменные сегодня настолько распространены в нашем мире, что мы их почти не замечаем. Мы травим их, срываем, наблюдаем, как они умирают в вазах, едим их. Мы ходим по ним, сидим на них и сидим под ними. Между тем они создают воздух, которым мы дышим.

Хотите верьте, хотите нет, но 130 миллионов лет назад цветов не было. В течение первых 350 миллионов лет после того, как растения впервые появились на суше, они не цвели. Как мы видели в предыдущих главах, в плане растений в экосистеме сначала доминировали лишайники, мхи, полушники, папоротники, а затем голосеменные растения. Сегодня представители этих групп живы и здоровы, а хвойные по-прежнему преобладают в лесах по всему миру. Голосеменные растения производят семена и пыльцу, что построило некоторые взаимоотношения с жуками-опылителями и другими насекомыми. Но большинство этих растений справлялись с размножением только с помощью ветра и воды.

Точное происхождение первых покрытосеменных растений неясно. Самая древняя ископаемая пыльца покрытосеменных растений относится к раннему мелу, но вокруг самой древней окаменелости непосредственно цветка ходят споры. В 2018 году команда международных палеоботаников объявила о найденной окаменелости в раннеюрской формации Сяншань в Китае^9. Ее возраст кажется близким к правде, если верить генетическим оценкам происхождения цветущих растений, согласно которым покрытосеменные могли выделиться из числа голосеменных еще в триасе10,11. Одна из теорий заключается в том, что геном предков покрытосеменных продублировал сам себя – мутация, которая была предложена в качестве основной движущей силы в эволюции многих групп растений и животных. Хотя в породах среднего триаса Швейцарии было обнаружено некоторое количество пыльцы, которая могла принадлежать цветущему растению^12, нет убедительных доказательств в пользу такого древнего происхождения. Другие исследователи отвергли раннеюрскую окаменелость, списав все на ошибку, мол, ученые неверно распознали хвойное дерево.

Исследователи полагают, что первые покрытосеменные растения, когда бы они ни появились, были приспособлены к жизни во влажной среде, в темном подлеске. Вероятно, у них была небольшая численность и они были географически ограничены. Эти первые покрытосеменные растения тихонько себе поживали на протяжении всего юрского периода, представляя небольшую долю царства растений, в котором заправляли голосеменные.

Однако в меловом периоде цветы показали себя в полной красе. Их суперцветение в летописи окаменелостей случилось настолько быстро, что поставило в тупик первых ученых-эволюционистов. Дарвин утверждал, что эволюция не может «произвести никаких значительных или внезапных модификаций; она может действовать только очень короткими и медленными шагами»13. И все же вот они, появились словно из воздуха в середине мелового периода, как будто упали с небес. Дарвин назвал это «отвратительной загадкой» и переписывался с ботаниками по всему миру, пытаясь разгадать ее.

Поскольку мы теперь больше знаем об эволюции, внезапное появление цветущих растений уже не загадка. Дарвин был прав только наполовину – естественный отбор может быть медленным и постепенным, но он также может ускоряться и нестись галопом. Надо постараться найти «переходные» окаменелости, способные осветить такой короткий промежуток геологического времени, но рано или поздно они попадают в руки палеонтологов.

Окаменелости трех растений раскрывают эту загадку. Одно из них родом из Португалии и принадлежит к кувшинкоцветным (Nymphaeales)14. Другое, называемое монтсечией, нашли в соседней Испании, оно внешне напоминает водоросль рдест^15. Третье – родственник лютиковых (Ranunculales) с именем леефрукт (Leefructus), его нашли в провинции Ляонин в Китае^16. Все три относятся к раннему мелу, около 125 миллионов лет назад. Цветковые однозначно присутствовали в то время, включая представителей некоторых современных групп. В конце концов, они появились не из воздуха [107].

Именно тогда цветы разожгли свою всемирную революцию. Между 80 и 125 миллионами лет назад покрытосеменные внезапно вышли из своих влажных подлесков, тем самым задав новое направление всем остальным.

Это событие ознаменовало так называемую Меловую революцию, приобретшую повсеместный характер. Растения, будучи основой для местообитаний и пищевых цепочек, изменили целые экосистемы. Насекомые, млекопитающие и рептилии мелового периода адаптировались и разнообразились, поскольку покрытосеменные растения производили новые и обильные источники пищи, такие как нектар и фрукты. По венам Земли потекли ароматные соки.

Первые пчелы-опылители появились в начале мелового периода, эволюционировав от хищного осиного предка. Мотыльки и муравьи стали разнообразнее, как и кузнечики и цинипиды. Меню новых хищных насекомых и тех, кто питался насекомыми в целом, пополнилось новыми блюдами. Появились и размножились новые виды ящериц и змей, а также их более крупные собратья, крокодилы.

Динозавры тоже не отставали, хотя считается, что их дальнейшая эволюция не была напрямую обусловлена происходящей вокруг них цветочной революцией. К концу мелового периода травоядные группы, такие как неоцератопсии (подражатели эстемменозухов [108], включая рогатого трицератопса) и косолапые анкилозавры, пожирали низкорослые растения. Над ними виднелись пахицефалозавры, двуногие травоядные ящеры с окаймленными рогами куполообразными черепами, похожими на тонзуру одержимого монаха. Гадрозавриды вытягивали свои морды в первых дакфейсах среди позднемеловых суперцветений. Инстаграмщики[109] стали бы закуской для более печально известной дикой природы того времени, потому что именно тогда появились классические тираннозавры и спинозавры, те хищники, которые в равной степени преследуют Голливуд и умы маленьких детей.

Однако куда интереснее представители группы динозавров, которые существуют и сегодня. Предки птиц, называемые авиалами, впервые появились в тех же позднеюрских отложениях, где сохранилось потрясающее разнообразие плавающих, планирующих и роющих млекопитающих. В раннем меле окаменелости таких авиал, как джехолорнис и сапеорнис, найденных в Китае, заполнили пробелы между двуногими динозаврами-манирапторами юрского периода и животными, подобными позднемеловому «чудо-цыпленку». Когда коллега-палеонтолог и страстный любитель птиц Дэн Филд присоединился к нам на острове Скай в 2019 году, он восторженно рассказывал о невероятном новом ископаемом, описанном в статье, которую он собирался опубликовать со своими соавторами. «Оно близко к общему предку кур и уток, поэтому мы называем его чудо-цыпленком!» – глаза Дэна так и горели. Несколько месяцев спустя это прозвище разорвало Твиттер^17.

Расцвет мелового периода не обошел стороной и млекопитающих. Революция растений оказала огромное влияние, в частности на травоядных животных.

Последние известные окаменелости тритилодонта восходят к меловому периоду на территории современной Японии. Около 130 миллионов лет назад система рек протекала через территорию нынешнего района Сирамин, расположенного в 400 километрах к западу от Токио. В одном из рукавов вода приносила кости животных к месту их последнего упокоения: лягушек, черепах и ящериц, иногда даже динозавров. Среди останков лежали маленькие кубовидные зубы с рядами выступов и впадин – все, что осталось от Montirictus kuwajimaensis, последнего тритилодонта. Его зубы покоились по соседству с зубами его заместителя, наследника растительноядной ниши цинодонтов: многобугорчатых.

Многобугорчатые стали самыми плодовитыми и многочисленными млекопитающими второй половины мезозоя. Чтобы понять их место в меняющемся мире мелового периода, мы должны вернуться в сердце цветущей пустыни и к женщине, которая произвела революцию в наших знаниях о мезозойских млекопитающих.

Революции меняют людей так же, как и природу. В то время как Вальтер Кюне изучал олигокифуса под бдительным оком правительства Великобритании, польская девочка-подросток присоединилась к крупнейшему подпольному сопротивлению против нацистской оккупации. Ее огонь и сталь родились в борьбе с нацистами, а позже ее решимость возросла благодаря сопротивлению изоляции коммунистического режима. Она была первой женщиной, возглавившей палеонтологические экспедиции в пустынные районы Монголии. Она не просто Индиана Джонс в юбке, ее интеллектуальная строгость и подход к сотрудничеству изменили наш взгляд на анатомию и эволюцию млекопитающих. Она была одним из величайших ученых мира и знатоком палеонтологии мезозойских млекопитающих, и после шестидесятилетней карьеры в возрасте восьмидесяти лет она написала книгу о мезозойских млекопитающих.

Звали ее Зофья Келан-Яворовская.

Зофья Келан родилась в 1925 году в маленьком городке Соколув-Подляски, на полпути между Варшавой и сегодняшней границей с Беларусью. Келаны заявляли о своем смешанном происхождении. Скандинавская кровь по линии отца Зофьи восходила к шведам, которые переселились в Юго-Восточную Польшу в середине 1600-х годов. Ее мать происходила из мелкопоместной шотландской знати, или дунивассал, как это называется на гэльском языке. Зофья Келан бывала много где, но никогда надолго не задерживалась, она несла в себе силу, способную изменить мир.

Отец Зофьи Францишек имел офицерский чин прапорщика в России. Октябрьская революция 1917 года побудила его вернуться в Польшу, где он познакомился с Марией Осинской, когда еще участвовал в Первой мировой войне. После войны у супругов родились две дочери, Кристина и Зофья, после чего они переехали в Варшаву. Благодаря его новой работе и заработкам Марии в офисе они смогли купить дом.

Сильный характер Келан и ее академические способности были очевидны с юных лет. На фотографиях у нее серьезный вид, губы решительно сжаты. Ее глаза цвета патоки словно бросают вам вызов. Однажды на Рождество она была настолько против большого семейного торжества, проходившего в доме их тети, что Келан отсела от всех как можно дальше и с учебником математики на коленях упрямо делала домашнее задание, пока остальные праздновали.

Но это усердие принесло свои плоды. В возрасте 11 лет ее приняли в престижную школу. Она часами корпела над учебниками по зоологии и палеонтологии в библиотеке Зоологического музея. Теория эволюции разожгла в ней огонь познания, и так она определила свой дальнейший путь. Семья была на пути к комфортной жизни и процветанию.

1939 год изменил жизнь семьи Келан, как и целого поколения. Зофье было 14 лет, когда Германия вторглась в Польшу и атаковала ее город с воздуха. В сентябре того же года нацистские войска вошли в Варшаву, и Польша перешла под власть Германии и Советской России.

Именно в этом опустошенном войной городе сформировалась выдающаяся личность Келан. Позже она называла год начала войны важным не только из-за общеизвестных событий, изменивших мир, но и потому, что в тот год она отказалась от римско-католической веры, придя к выводу, что она «нелогична и полна противоречий»18. Ее родители легко восприняли ее нежелание посещать церковь, поскольку сами не были особенно религиозными. Отказ от веры был смелым заявлением для молодой женщины в стране, которая по сей день остается преимущественно католической, но Келан никогда бы не стала делать что-то против своей воли в угоду общественному мнению. Она оставалась убежденной атеисткой до конца своих дней.

В 15 лет она выучилась на медсестру в подпольной военизированной группировке «Серые ряды». Нацисты запретили среднее образование для всех, кроме немцев, нарушение запрета каралось смертной казнью. Тем не менее сестры Келан продолжали учиться благодаря своей директрисе, которая организовала подпольные занятия под видом преподавания немецкого языка и садоводства – единственных предметов (наряду с вязанием), которые разрешалось изучать девочкам.

В течение следующих пяти лет семья Келан продолжала сражаться с Третьим рейхом. Они помогли двум юным еврейским одноклассницам своей дочери, одной помогли перебраться в безопасное место, а вторую, Яну Прот, приютили в своем доме [110]. Когда наконец началось Варшавское восстание, Келан и Яна лечили раненых польских солдат, которые сражались за изгнание оккупационных войск из города. Несмотря на царящий вокруг хаос, Келан часто носила с собой учебник по палеонтологии, который она читала в моменты затишья. Она все еще надеялась осуществить свою мечту.

Восстание провалилось. Келан и Яну отвезли в лагерь, еще немного и их бы отправили в трудовой лагерь. Там они нашли мать Келан, и им троим чудом удалось спастись в городе Скерневице. Но Варшава была разрушена. Погибло около 200 000 мирных жителей, многих убили в ходе массовых казней. «Город должен исчезнуть с лица Земли, – постановил Генрих Гиммлер. – Не должно остаться камня на камне. Все здания должны быть разрушены до основания»19. В их генеральном плане Варшава была немногим больше, чем транзитным узлом, а ее жителей полагалось переселить или убить.

К концу войны четыре пятых города было разрушено: что-то в результате боевых действий, но большая часть – в результате систематического, спланированного сноса. Исторические памятники, библиотеки, школы, университеты – пощады не было. Когда война наконец закончилась, Советская армия вошла в разрушенные остатки Варшавы, город и страна оставались частью коммунистического Восточного блока в течение следующих 54 лет.

В конце войны Келан прошла пешком 71 километр в Варшаву из Скерневице. Ее дом был разрушен. Вытащив свой чудом уцелевший велосипед из-под обломков, она поехала в Зоологический музей. Там она присоединилась к бездомным сотрудникам музея, которые устроили временное убежище среди сохранившихся ящиков и экспонатов. Вместе они откапывали коллекции. Кусочек за кусочком они начали перестраивать и реставрировать музей.

Прошло совсем немного времени, прежде чем Келан стала работать там помощницей. Библиотека музея каким-то образом осталась нетронутой, и так Келан получила доступ к богатству хранимых в ней знаний. Она продолжила учебу и получила докторскую степень.

Как ни странно, ее первые исследования были посвящены вовсе не млекопитающим, которыми она позже прославилась, а трилобитам и древним червям. Защитив докторскую диссертацию, Келан-Яворовская – в 1958 году она вышла замуж за своего лучшего друга, студента-медика Збышека Яворовского – захотела вернуться к изучению позвоночных, которые покорили ее сердце в подростковом возрасте. Но у ее научного руководителя были другие планы. Он предложил ей сосредоточиться на полихетах.

Полихеты, также называемые многощетинковыми червями, обычно известны в палеонтологической летописи только по их кусачим челюстям – единственным твердым частям в их мягком и податливом теле. Келан-Яворовская использовала кислоту, чтобы извлечь челюсти ископаемых полихет из породы, а затем реконструировала рты древних червей в исключительных деталях. Ее внимание к мельчайшим структурам и терпение потом не раз выручат ее при исследовании окаменелостей млекопитающих.

К 1960-м годам Келан-Яворовская поднялась до должности директора Института палеобиологии в Варшаве, входящего в состав Польской академии наук (Polska Akademia Nauk, или PAN). Ее предшественник, открытый к международному сотрудничеству человек, как раз завершил переговоры о начале совместных польско-монгольских палеонтологических экспедиций в пустыне Гоби. Келан-Яворовская знала об этом регионе благодаря герою своего детства Рою Чепмену Эндрюсу [111]. Он побывал там в 1920-х годах в составе команды Американского музея естествознания и нашел окаменелости динозавров и их яйца. Но воображение Келан-Яворовской занимали совсем другие сокровища.

«Я до сих пор отчетливо помню тот день, когда впервые услышала о палеонтологических экспедициях в пустыню Гоби», – вспоминала она в своей книге «Охота на динозавров». В 1946 году «утром мы пришли в маленькую комнату в доме профессора Козловского на улице Вильча, на доске были нарисованы черепа двух млекопитающих со странными названиями дельтатеридий и заламбдалестес. Это были самые первые из известных плацентарных млекопитающих… Тогда я узнала, что Гоби – настоящее Эльдорадо для палеонтологов».

Девочкой Келан-Яворовская зачитывалась рассказами об экспедициях в Гоби. Ее любовь к приключениям и увлечение путешествиями становились тем сильнее, чем больше она читала статьи и корпела над книгой Эндрюса о его подвигах «На край света». «Даже в самых смелых мечтах я не думала, что когда-нибудь тоже туда отправлюсь и что всего 16 лет спустя я организую польско-монгольскую палеонтологическую экспедицию».

В 1962 году Келан-Яворовской дали шесть месяцев на подготовку исследовательской группы. Для большинства западных ученых было почти немыслимо, что таким исследованием руководит женщина. Аналогичные кампании в Европе, Соединенных Штатах и Южной Африке возглавляли мужчины. Но Келан-Яворовская была в череде немногих женщин-ученых Восточной Европы, которые проложили себе путь во многих аспектах своей карьеры.

Список всего необходимого на 20 страниц, который она составила, включал трехмесячный запас топлива для транспорта, продукты питания, снаряжение для кемпинга и приготовления пищи, медикаменты и одежду, подходящую как для знойных дней, так и морозных ночей. Все упаковали в ящики и отправили по Транссибирской магистрали в столицу Монголии Улан-Батор.

Команде нужно было подготовиться и академически, но в то время ни в одной коллекции Польши не было окаменелостей динозавров или мезозойских млекопитающих. Большинство посвященных им книг и научных работ были уничтожены во время войны. Итак, Келан-Яворовская импортировала ключевые документы на микрофильм. Команда проводила совместные семинары, обсуждая геологию и палеонтологию Гоби, ожидая конца холодной польской зимы. Они изучили стратиграфию и составили списки всех динозавров и млекопитающих из аналогичных по возрасту мест по всему миру.

В мае 1963 года первая польская экспедиция Келан-Яворовской отправилась рейсом из Варшавы в Улан-Батор без нее. Они были на разведывательной миссии. Вместе со своими коллегами в Монголии они изучали многообещающие участки и набирались опыта в том, как надежнее передвигаться по пустыне. Команда спроектировала палатки, которые подходили для палящего полуденного солнца и непрекращающихся ветров. Они вернулись четыре месяца спустя с собранными на поверхности окаменелостями млекопитающих палеоцена (56–66 миллионов лет назад) и несколькими яйцами динозавров.

Вооружившись информацией разведывательной группы, Келан-Яворовская подготовилась ко второй экспедиции в Монголию в 1964 году, за которой последовали многие другие. Наконец-то ее время пришло: она была готова исследовать засушливую, меловую глубинку Азии.

Меловой период получил свое название от латинского слова creta, что означает «мел», но в геологии его часто сокращают до K, от немецкого Kreide. Массовое вымирание в конце мелового периода называется K-Pg (мел-палеогеновая граница), а меловая революция – KTR. Глубокие залежи этого мягкого белого мела очерчивают контуры давно ушедшей эпохи по всей Западной Европе. Мел образуется из карбоната кальция в раковинах морских беспозвоночных, что говорит нам о том, что в это время Европа была погружена в богатое мелководное море.

Европа была не одинока. В меловом периоде произошло повсеместное наводнение, когда последние остатки суперконтинента Пангея окончательно разошлись. Сформировались океаны, которые мы знаем сегодня, – Северная и Южная Атлантика, Тихий океан, Северный Ледовитый океан, – а континенты заняли знакомые нам позиции. Но мы все равно не узнали бы нашу Землю. Индия продолжала бездельничать у берегов Южной Африки, прижимая Мадагаскар к своей груди, а в самых отдаленных южных широтах Австралия и Антарктида никак не могли расстаться.

Из-за самого высокого уровня моря со времен каменноугольного периода у континентов мела радикально отличались береговые линии. Самая северная часть Африки, Ближний Восток и почти вся Европа оказались под водой. Северная Америка была разрезана пополам, с севера на юг, Западным внутренним морем. Временами оно соединялось с Гудзоном и Лабрадором, разделяя континент на три части. В Южной Америке большая часть северо-запада тоже стала морской, а воды залили Венесуэлу, Колумбию, Эквадор и Перу.

Самых знаменитых горных хребтов пока не было. Альпы только зарождались из богатых остатков моря Тетис. Они складывались и поднимались по мере сближения Африки и Европы. Вдоль восточного края Тихого океана Скалистые горы на севере и Анды на юге были всего лишь вздутиями, оставшимися от прошлых орогенезов [112].

Земля снова поднималась. В меловом периоде тектонические плиты вдоль восточного Тихоокеанского побережья начали погружаться одна под другую, вызывая подъем земной коры, процесс, который продолжается и по сей день. Теперь Анды – самая длинная горная цепь в мире, протяженность которой составляет около 7000 километров. Скалистые горы поистерлись ледниковыми периодами, но в своем зените они могли превзойти головокружительные высоты сегодняшнего Тибетского нагорья. Гималаев, ставших теперь эталоном всего горного, не было даже в планах. Они – геологические младенцы, появившиеся только за последние 50 миллионов лет, но уже достигшие непомерных высот.

Все эти горы чрезвычайно важны в формировании нашего климата. Они изменяют воздушные потоки, скрадывают дождь и управляют погодой. Они также удерживают воду в виде ледяного покрова, как и Южный полюс. Хотя считается, что в меловом периоде в Антарктиде наблюдалось некоторое оледенение, на протяжении большей части этого периода, длившегося 80 миллионов лет, на Земле было мало снега и льда. Это привело к повышению уровня мирового океана, превратив нашу планету в огромный бассейн. Океанские течения могли почти беспрепятственно огибать экватор с востока на запад.

Эти географические изменения в совокупности привели к повышению температуры планеты. Земля вышла из более холодного периода в конце юрского периода и постоянно нагревалась, пока даже Антарктида не позеленела. При незначительной разнице в температуре от экватора до полюсов подъем океана замедлился, а некоторые участки моря застоялись. Самые глубокие океаны были на целых 20° по Цельсию теплее, чем сегодня, что оставило залежи бескислородных сланцев в летописи горных пород.

Несмотря на это, в многочисленных морских средах обитания, образовавшихся в результате повышения уровня моря, произошла революция, аналогичная той, что шла наверху. С начала мезозоя в океанах многое изменилось. В первые дни морское разнообразие ограничивалось оседлым образом жизни на морском дне. Существа преуспели в создании экзоскелетов, панцирей и в прятках. Но с наступлением триасового периода эти организмы были истреблены новыми видами морских хищников. Зубы-дробилки раковин, специально приспособленные для измельчения твердых тел, вывели своих владельцев в топ пищевой цепочки. Те животные, которые не смогли приспособиться к новой угрозе, вымерли. Выжили только более подвижные или хорошо прячущиеся.

На другом конце пищевой цепочки появились и процветали культовые морские рептилии – не динозавры, а отдельный вид, который полностью вернулся к подводному образу жизни. Ихтиозавры, плезиозавры, плиозавриды и мозазавры – все они населяли океаны мезозоя. Они были первыми четвероногими, достигшими такого уровня адаптации к воде, что позже повторилось в родословной млекопитающих в виде китов и дельфинов.

В меловой период Монголия находилась выше уровня моря. И засушливой ее назвать никак нельзя. Что резко контрастирует с сегодняшним положением дел.

Степи Чингисхана, заключенные в тиски между Сибирью и китайской провинцией Внутренняя Монголия, воплощают собой западное представление о суровой «удаленности». Монголия, как и Тимбукту, в английской речи часто синонимична «глухомани», несмотря на то что оба этих места были центрами великих древних империй. Сегодня Монголия на последнем месте по плотности населения среди стран мира, насчитывая всего три миллиона жителей, треть из которых представлена кочевыми или полукочевыми скотоводами.

Большая часть страны представляет собой высокогорные пастбища, варьирующиеся от засушливых южных районов до высоких гор на северной и западной границах с Россией. Летом температура достигает 40° по Цельсию, в то время как зимой сибирский мороз бьет по щекам своими –30°. Зимы настолько суровы, что у монголов есть пять разных слов для обозначения массового мора скота [113].

Хотя мы называем Гоби пустыней, слово «гоби» имеет очень специфическое значение. В отличие от песчаной пустыни, гоби – это пастбища, которые настолько сухи, что, хотя они могут прокормить верблюдов, сурков они уже не прокормят [114]. Другими словами, это хрупкая среда с редкой растительностью и низким содержанием воды. Пустынные земли к югу от монгольской Гоби находятся в тени Гималаев. Эти горы жадно впитывают южные дожди и иссушают землю к северу, от Тибета и пустынь Такла-Макан и Гоби до самого чрева Монголии.

Но Монголия не всегда была такой. Ее земля попала в плен геологических обстоятельств, доведенных до крайности. Камни и окаменелости, найденные в Гоби, похожи на фотографии с эффектом сепии на каминной полке пожилого родственника. На них мы видим пышную и жизнерадостную Монголию в ее лучших нарядах, душа компании. Ее ландшафт сочетал в себе все, что мог предложить меловой период. Найденные там окаменелости сформировали наше понимание эволюции млекопитающих, знание о происхождении современных зверей и карьеры тех, кто их изучал.

Келан-Яворовская приехала одна в Улан-Батор знойным июньским днем 1964 года. Вскоре она поняла, почему Монголию часто называют Страной вечного синего неба с более чем 250 безоблачными днями в году. После недели работы с учеными из Монгольской академии наук и Университета Улан-Батора польский палеонтолог отправилась на юг с двумя спутниками в небольшом автомобиле.

Местный сотрудник академии, господин Дагва, сидел на заднем сиденье. Он говорил по-польски, поскольку провел год на родине Келан-Яворовской. На водительском сиденье сидел Баточир, еще один монгол, который говорил и по-русски. Дагва и Баточир распевали монгольские народные песни, пока троица мчалась по едва заметным следам, оставленным предыдущими автомобилями в степи.

Карта почти что толкинистского толка, сопровождающая рассказ Келан-Яворовской об этой и последующих экспедициях, описывает долгое путешествие на жаркий юго-запад страны. В течение двух дней они ехали мимо табунов лошадей и верблюдов, прибыв в город Даланзадгад, расположенный в 550 километрах от Улан-Батора. Затем последовало еще несколько дней езды на запад, в долину Нэмэгэт, где ее передовая группа уже вовсю работала. Постепенно зеленые луга закончились, и они въехали в пустыню. Когда дороги исчезли, они ехали вдоль пересохших русел рек.

Келан-Яворовская с легкостью приспособилась к монгольской кочевой жизни. Нехватка воды и прочих удобств не были неожиданностью для той, кто с таким упоением читала рассказы о путешествиях Чепмена Эндрюса. Всю воду перед употреблением приходилось кипятить, а для разведения огня они собирали саксаул, пустынный кустарник, который горел ярко и жарко. Они с удовольствием делили кумыс – ферментированное конское или верблюжье молоко – с членами монгольской команды и охотились на зайцев и горных баранов, которых называют архарами.

Они были не одни в сухих долинах. По холмам бродили стада ибексов и газелей, а вокруг лагеря шныряли ящерицы, тушканчики и жадные ушастые ежи, которые рылись в их мусоре. Не вся дикая природа была такой безобидной. Их предупредили, что сурков следует избегать, потому что они переносчики чумы. В одном из лагерей исследователей доконали мухи, воздух становился густым, как суп, от их роя. Из палаток регулярно убирали ядовитых гадюк и скорпионов. Но, безусловно, самыми страшными были огромные сольпуги, или верблюжьи пауки. Нечто среднее между пауком и скорпионом, эти чудища размером с ладонь прятались на брезенте стен и заползали в постели – сущий кошмар. Команда ненавидела их больше всего на свете.

Полевые работы вращались вокруг окаменелостей и жары. Каждый день команда завтракала в 7 утра и принималась за работу в 7:30. Как моя команда на Скае – и исследователи мезозойских млекопитающих по всему миру, – они часами ползали по земле, уткнувшись лицами в почву, словно охотники за трюфелями. В отличие от Шотландии, они делали это несколько недель подряд под палящим солнцем. В час дня они прерывались на обед в тени своих палаток, где оставались до 5 часов вечера, пока не спадала жара. Затем команда снова отправлялась в путь и возвращалась только к ужину в 8 часов вечера.

Температура принимала экстремальные значения. Днем она регулярно достигала 40° по Цельсию, а иногда и значительно выше. Однажды было так жарко, что, когда над головой проплыло дождевое облако, капли испарились еще до того, как коснулись земли. Песчаные бури разрывали лагерь на части. Когда по ночам исследователи спали прямо под звездами, по пробуждении они видели, что их спальные мешки покрылись инеем.

Их первой полной находкой стал скелет молодого тарбозавра (разновидность динозавра), торчащий из нижних слоев небольшого утеса. Они нашли много прочих окаменелостей, включая самые крупные экземпляры, известные в то время. Ранее в Монголии завроподов находили только по частям, но они обнаружили первый полный череп. Они назвали новые виды динозавров, в том числе дейнохейруса, и новые виды галлимимов. Пополнилась и коллекция образцов протоцератопсов, велоцирапторов и анкилозавров, которых находили в предыдущие экспедиции [115].

Конечно, Келан-Яворовскую интересовали гораздо более мелкие млекопитающие. Команда проследила этапы американских экспедиций 1920-х годов и экспедиций, предпринятых Советским Союзом в 1940-х. Они обследовали склоны Баянзага – «красных скал», названных так из-за красного песчаника, который светится алым на закате, – и обнаружили новые окаменелости млекопитающих. Они обрушивались комьями с высоты утеса и падали к ногам ученых, как оброненные монеты. Пройдя вдоль скал, команда нашла еще больше богатых ископаемыми участков.

Польско-монгольские экспедиции продолжались до 1971 года, и к их концу были обнаружены лучшие образцы, известные на сегодняшний день в Гоби. Ученые тщательно картографировали районы, в которых работали, ведя скрупулезные записи. Келан-Яворовская позаботилась о том, чтобы их работа проводилась совместно с монгольскими исследователями, и в конце работ они передали большую часть своего оборудования недавно основанной палеонтологической лаборатории в Улан-Баторе. Они обучали местных жителей работе в полевых условиях, в том числе двух женщин по имени Зорихт и Гунжид – одних из самых целеустремленных землекопов. Позже Келан-Яворовская наставляла и поддерживала монгольских исследователей, всегда щедро делясь своим временем и опытом. Многие из более ранних российских исследований 1940-х годов были опубликованы только на русском языке, что ограничивало их роль на международном уровне, но польско-монгольская команда опубликовала свои открытия на английском языке в международных научных журналах, сделав их сенсационные открытия доступными для всего научного сообщества.

К концу 1965 года они уже нашли 30 окаменелостей новых млекопитающих. Монголия вернула себе титул Эльдорадо палеонтологии и вывела млекопитающих времен динозавров на передний план эволюционной науки.

К середине мелового периода Монголия подняла свою голову над мелководными северными окраинами океана Тетис. Хотя здесь были и участки выжженного кустарника, они перемежались плодородными лесами, изобилующими озерами и пересекаемыми реками. Насаждения зеленого леса кормили и укрывали травоядных животных, включая динозавров и млекопитающих. На которых охотились хищники всех размеров.

Об окаменелостях, найденных научными группами в Гоби, писали много раз. Среди них есть и очень известные находки, о которых без устали говорили школьники по всему миру. Помимо скелетов, на Баянзаге нашли первые яйца динозавров [116].

Яйца нашли в ходе экспедиций от Американского музея естествознания в 1920-х годах [117], тех самых, которые так захватывали Келан-Яворовскую в детстве. Когда Эндрюс и его коллега по экспедиции Уильям Кинг Грегори вернулись из Азии в Соединенные Штаты, все говорили только об одном – яйца. Пресса преследовала их, чтобы заполучить фотографии, какую-то информацию или парочку слов, вызвав тем самым новый виток интереса к палеонтологии динозавров.

Несмотря на акцент на рептилиях, основной причиной экспедиций было стремление выяснить происхождение млекопитающих. Странным образом перекликаясь со словами Бакленда, сказанными 100 годами ранее, Грегори писал в статье в 1927 году:

«…шесть плохо сохранившихся черепов мелких млекопитающих в тех же слоях, где были найдены яйца динозавров, было событием исключительной важности лишь для очень немногих… Но с палеонтологической точки зрения найденные во время экспедиции черепа млекопитающих мелового периода, пожалуй, самые ценные окаменелости на сегодняшний день»21.

Эти «зверьки проворные, юркие, гладкие» [118], как он их называл, были первыми представителями современных млекопитающих, териями. Так же как и челюсти из Стоунсфилда, их затмили эффектные соседи-динозавры, но Грегори признал их невероятное значение. На фотографии один из шести черепов лежит в сухих ладонях участника экспедиции. На заднем плане, не в фокусе, он зажимает губами табачную трубку. В центре изображения – череп размером с толстую виноградину, зажатый между большим и указательным пальцами.

Черепа показали американскому преемнику наследия Марша и Оуэна по ископаемым млекопитающим Джорджу Гейлорду Симпсону. В 1928 году он составил самый полный каталог известных окаменелостей мезозойских млекопитающих со времен Оуэна. Симпсон – один из самых влиятельных палеонтологов в истории, особенно благодаря его основополагающей работе «Темп и режим эволюции» (Tempo and Mode in Evolution), опубликованной в 1944 году. Он был пионером в изучении скорости, с которой происходят эволюционные изменения, и ее связи с тем, каким образом они происходили. Его идеи способствовали полномасштабной переработке палеонтологии, произошедшей в первой половине двадцатого века: синтетической теории эволюции. Это новое понимание эволюции объединило оригинальные теории Дарвина с новыми знаниями о генетике, динамике популяции и закономерностях крупных эволюционных изменений в геологических масштабах времени (известных как макроэволюция). Для их анализа использовалась математика, а данным отдавалось большее предпочтение, чем индивидуальным наблюдениям.

Симпсон и Грегори вместе работали над черепами млекопитающих из Гоби, придя к выводу, что «даже в начале мела млекопитающие как класс были уже далеко не новичками в плане своей эволюционной карьеры».

Азиатская экспедиция обнаружила предшественников всех современных отрядов млекопитающих. Потребовались дополнительные исследования, чтобы полностью понять, что это значит для происхождения нашего современного мира.

К 1920-м годам метатериев – группу, включающую сумчатых и их ближайших родственников, – нашли в меловых породах в Соединенных Штатах. Что касается их родственной группы, эутериев – включающей плацентарных и всех млекопитающих, более тесно связанных с ними, чем с метатериями, – у ученых еще не было доказательств, что они жили во времена динозавров, но их останки нашли в палеогене, сразу после массового вымирания в меловом периоде. Так что стоит предположить, что они все-таки появились в меловом периоде, но без ископаемых свидетельств исследователям остается только гадать о происхождении нашей с вами ветви. Доказательства – вот что им было нужно.

Первые экспедиции в Гоби наконец нашли доказательства того, что эутерии существовали уже в меловом периоде. В частности, найденное ископаемое животное заламбдалестес относилось к эутериям, причем его останки одни из наиболее полных среди мезозойских млекопитающих, известных в то время.

Различия между мезозойскими эутериями и метатериями заключаются прежде всего в их зубах: например, у эутериев три коренных зуба, в то время как у метатериев их четыре или более. Загадочные диаграммы зубов, сопровождающие публикации об этих различиях, больше похожи на инопланетные символы, чем на что-то биологическое, но они очерчивают четкие границы расположения выступов у этих групп. Кости их лодыжек также немного отличаются, как и особенности их черепов и скелетов. Однако внешне обе группы были очень похожи друг на друга, напоминая многих млекопитающих, которых мы видим сегодня по всему миру.

Судя по окаменелостям из Китая, Монголии и Узбекистана, метатерии вполне могли возникнуть в Азии. Древнейшее ископаемое, предположительно относящееся к метатериям, синодельфис, было маленьким древесным обитателем, похожим на опоссума, и нашли его в Джехольской биоте. Это исключительное место похоже на биоту Яньляо, но относится скорее к меловому периоду, чем к юрскому. Эта биота таит в себе столь же умопомрачительное разнообразие окаменелостей, сохранившихся в невероятных деталях. Присутствие синодельфисов наводит на мысль, что до того, как Северная Америка смогла окончательно вырваться из объятий Евразии, некоторые из самых первых метатериев добрались до Нового Света. Тогда считалось, что первые сумчатые млекопитающие эволюционировали именно там, а уже позже перебрались в Южную Америку и Австралию.

Новые исследования ставят под сомнение эту теорию происхождения метатериев. В 2018 году новый экземпляр из Джехольской биоты позволил исследователям еще раз взглянуть на синодельфиса. И теперь им кажется, что он и вовсе эутерий, а значит, бесспорные окаменелости метатериев относятся к гораздо более поздним породам Северной Америки. Где именно и как возникла эта группа, пока остается загадкой.

Рядом с синодельфисом в скалах Джехольской биоты была другая предполагаемая представительница эутериев – эомайя, «рассветная мать». Чисто комок шерсти: коричневый круг с крошечными косточками. Твоя мать была хомяком, это уж точно [119]. Эти останки указывают на то, что современные отряды млекопитающих появились в Азии около 125 миллионов лет назад, задолго до даты в 66 миллионов лет, которая обычно знаменует начало истории современных млекопитающих, как многие привыкли думать.

Достаточно сказать, что первые представители основных современных групп млекопитающих уже немало тут пожили. Поскольку они живы и сегодня, мы со страстью охотника пытаемся найти их предков. В каждом геологическом периоде мы играем в «Где Волли?» [120], стремясь разглядеть их среди тысячи других персонажей (Ага, вот он! Переворачивайте страницу!).

Но предки современных млекопитающих на этом этапе истории все еще были лишь дублерами. На сцене мелового периода было больше ярких персонажей с захватывающими историями, рассказывающими нам об эволюции, конкуренции и успехе.

К концу полевых работ в Монголии в 1971 году «в коллекцию млекопитающих мелового периода, собранную во время экспедиций, – писала Келан-Яворовская в статье об исследовании, – входит самое большое число черепов мезозойских млекопитающих, когда-либо собранных»22. Большинство находок принадлежало не териям, но другим группам млекопитающих, которые в то время были гораздо успешнее. Главными из которых были многобугорчатые.

Келан-Яворовская изучала черепа многобугорчатых с тем же вниманием, которое помогало ей в исследованиях беспозвоночных. Она реконструировала пути прохождения нервов и кровеносных сосудов, используя метод последовательного секционирования^23 – предтечу компьютерной томографии, – придуманный Солласом. Она стремилась показать, как эти наиболее успешные из млекопитающих связаны с остальной частью своего генеалогического древа, включая териев, чтобы разрешить давние споры об их семейных взаимоотношениях.

Осмотреть можно было не только черепа, но даже конечности и тела. Она заметила, что кости таза, которые когда-то считались уникальными для метатерий и однопроходных, были и у многобугорчатых, что намекало на общего предка всех групп млекопитающих. Кости ног некоторых многобугорчатых указывают на то, что они прыгали на четвереньках, как кролики, а не на двух ногах, как кенгуру, – довольно необычный способ передвижения для древнего млекопитающего. Благодаря исследованиям Келан-Яворовской, многобугорчатые из нишевого интереса стали одной из самых обсуждаемых тем в палеонтологии мезозойских млекопитающих.

Многобугорчатые были самыми распространенными млекопитающими в меловом периоде, составляя до половины всех видов. Многие окаменелости из Монголии носят названия, заканчивающиеся на «баатар», что по-монгольски означает «богатырь». Например, камптобаатар (Kamptobaatar), «изогнутый богатырь», томбаатар (Tombaatar), «большой богатырь», и вполне естественно, что вскоре появился и зофьябаатар (Zofiabaatar), в честь женщины, благодаря которой многобугорчатые вошли в историю. Эта группа млекопитающих обитала в лесах, на лугах и в засушливых местах северных континентов. Они лазили по деревьям и рыли землю. Некоторые прыгали по сухим зарослям, как тушканчики. Некоторые виды были размером с бобра, а у одной группы был большой премоляр, похожий на циркулярную пилу, который нарезал готовую к измельчению пищу, – возможно, в рацион время от времени попадало и что-то мясное.

В своей статье 1927 года о млекопитающих Гоби Грегори высмеивает динозавров, которые, несмотря на все свои размеры и успешность, едва замечали, как эти существа медленно захватывают мир: «Так могущественных подавили, и кроткие унаследовали Землю». Чему научили нас открытия польско-монгольских экспедиций и недавние китайские образцы, так это тому, что млекопитающие в мезозое уже были хорошо развиты и процветали. За их плечами была долгая история прорывных новшеств. Миниатюрность и ночной образ жизни триаса остались в прошлом: млекопитающие стали разнообразны в размерах, они заселили различные среды обитания и освоили ниши, которые, как когда-то считалось, достались им по наследству от динозавров. Они были не такими уж и «кроткими», как многие верили.

Возможно, самое большое потрясение в истории мезозойских млекопитающих произошло на рубеже двадцать первого века. Находка в меловых породах Китая доказала, что одна группа млекопитающих не только была крупнее, но и предпочитала на обед очень неожиданное лакомство.

Они были первыми млекопитающими-хищниками [121], и их любимым блюдом были динозавры.

Преданное мясоедство – непростой путь к выживанию. Первых крупных плотоядных мы видели у терапсид. У них были очевидные хищнические черты: длинные острые клыки, тела, приспособленные для преследования и охоты, а также мощные шеи и передние конечности для удержания своей добычи.

Однако большинство плотоядных животных не питаются исключительно мясом – животные вообще редко питаются только одним видом пищи. Те, кто все же привыкает к одной еде, могут оказаться на грани вымирания, если их целевая группа столкнется с потерей среды обитания, – большая панда (Ailuropoda melanoleuca) прекрасный тому пример [122]. Мясо может составлять не более трети рациона плотоядных животных. Большинство медведей, например, добавляют мясо к своему основному рациону из ягод, орехов, кореньев и побегов. Большинство представителей семейства псовых, таких как лисы, прямо образец правильного питания: их рацион наполовину состоит из мяса, остальные 50 % составляют овощи и даже грибы.

Однако существуют и гиперплотоядные. Рацион этих животных по меньшей мере на три четверти состоит из мяса. В воображении тут же рисуются ревущие тигры и тираннозавры, но давайте слегка остудим пыл. Гиперплотоядность не обязательно так сексуальна: морские звезды и аксолотли [123] тоже гиперплотоядные. Хотя плотоядные животные могут питаться исключительно живыми тканями, если позволяют условия, для по-настоящему преданных своему делу гипер- (или «облигатных») плотоядных это их основной рацион. Их физиология и анатомия специализированы для обработки больших объемов мяса.

Кошки гиперплотоядные. У них простой, относительно короткий пищеварительный тракт, в котором отсутствует симбиотический бульон из ферментирующих бактерий, присущий травоядным. Кошачьи внутренности – это бастионы одиночества; в конце концов, вы вряд ли захотите, чтобы мясо начало бродить прямо у вас в желудке. Кошкам нужно много белка, чтобы получать питательные вещества, необходимые для полноценной жизни, и это нормально, потому что травоядных всегда больше, чем плотоядных, которые могут их съесть: в пищевой цепи все продумано наперед.

Если судить по зубам и размеру тела, в меловом периоде многие группы млекопитающих были гиперплотоядными насекомоядными. Плотоядные животные, которые питаются другими четвероногими, как правило, крупнее, чтобы справиться со своей добычей, хотя есть исключения. Семейство куньих, длиннотелых мясоедов, к которым относятся хорьки, горностаи и ласки, демонстрируют то, насколько свирепыми могут быть милые маленькие зверьки. Самый маленький представитель семейства, обыкновенная ласка (Mustela nivalis), обитает в Евразии, Северной Америке и Северной Африке, но ласок завезли на острова по всему миру, включая Новую Зеландию. Несмотря на то что ласка запросто уместится у вас на ладони, она может убить животное, в 10 раз превышающее ее по размеру. Куньи крайне разрушительны для дикой природы в экосистемах, где они проживают.

Острые зубы и крупное тело – не единственные улики в деле против одного семейства кровожадных мезозойских млекопитающих. Новая окаменелость из провинции Ляонин в Китае, представленная китайскими исследователями в 2005 году, прославилась не только как самое крупное известное мезозойское млекопитающее, но и как самое коварное – в его желудке сохранились невероятные остатки его последней трапезы.

Окаменелость не из приятных. Во время моей поездки в Институт палеонтологии позвоночных в рамках симпозиума по мезозойским млекопитающим мне довелось ознакомиться с ней лично. Масса пожелтевших костей была извлечена из яично-бежевой породы и помещена в гипс. Череп размозжен. Позвоночник тянется по всей длине экземпляра, с видимым веером ребер и несколькими перепутанными конечностями. Вещественное доказательство в деле против зверя – месиво в его животе. Присмотревшись повнимательнее, исследовательская группа увидела, что там были кости, однако не млекопитающих. Это были оторванные конечности детенышей динозавра.

Этим видом млекопитающих, питающихся динозаврами, был Repenomamus giganticus, или репеноман. Его поймали не с поличным, но с полным желудком: его последним блюдом был пситтакозавр. Этот вид репеноманов был размером с медоеда, около метра от морды до кончика хвоста, и весил до 14 килограммов. Он принадлежал к мезозойским хищникам, группе под названием гобиконодонты.

Гобиконодонты и их ближайшие родственники встречались по всему миру, включая Аргентину, Танзанию и Индию. Они жили с ранней юры до позднего мела, пока их численность в конце концов не сократилась. Многие были заядлыми любителями насекомых или другой плоти, но насекомоядные не так просты. Возьмем спинолеста, похожего на дикобраза землекопа из Испании. Он сохранился в уникальном месторождении Лас-Ойяс. Невероятно, но в камне сохранились не только его мягкие уши (см. предыдущую главу), но и внутренние органы, в том числе доли печени и тонкая пленка мышечной диафрагмы. Но что особенно замечательно, так это иглы среди остевых волосков. Это первый пример «брони» у млекопитающего. Эти шипы, похожие на колючки дикобраза, защищали его, пока он питался муравьями и термитами. Даже с насекомоядными гобиконодонтами приходилось считаться.

Трудно сказать, были гобиконодонты охотниками или все же падальщиками-оппортунистами. Даже самые искусные хищники не побрезгуют мертвой тушей, если представится такой случай. Есть несколько костей динозавров с небольшими царапинами на них, которые, как полагают, были обглоданы как раз таки млекопитающими-падальщиками. Но мы знаем наверняка, что у гобиконодонтов были зубы, необходимые для борьбы с добычей, и хотя не все представители группы были крупными, некоторые из них были самыми большими млекопитающими в своих экосистемах.

Содержимое желудка сохранилось и в других ископаемых образцах мелового периода из Джехольской биоты. Как и следовало ожидать, млекопитающие лакомились мелкими динозаврами, например маленькими компсогнатидами синозавроптериксами. Этот динозавр был похож на тощего цыпленка с зубами, когтями и хвостом. Есть образец многобугорчатого синобаатара и второго млекопитающего, чжанхеотерия, внутри его желудка, то есть они охотились на млекопитающих (и других мелких четвероногих). Вполне вероятно, что более крупные млекопитающие также охотились на своих более мелких родственников, а также питались ящерицами и амфибиями – и, похоже, динозаврами.

Репеноманы – наиболее крупные из известных видов гобиконодонтов. Но отдельные зубы, найденные в других местах, предполагают, что по земле бродили звери и побольше. Кроткие, может, и унаследовали Землю, но в меловом периоде бояться стоило не только динозавров.

Наши знания о млекопитающих мелового периода – и остальной части мезозоя – пока не полные. Мохнатые лапы гобиконодонтов, многобугорчатых и териев добрались и до северных континентов, но эволюционная история животных южного полушария плохо известна. Это проблема почти всех периодов истории Земли, из-за чего наши представления об эволюции однобоки. Для этого есть множество первопричин.

Палеонтология как наука зародилась в Европе и Северной Америке, где ученые долгое время искали ископаемые. Большая часть сокровищ остального мира переправлялась в бывшие европейские империи, которые финансировали себя за счет награбленных богатств других наций. Эти богатства давали представителям преимущественно высшего класса достаточно времени, чтобы посвятить его своим любимым проектам и научным занятиям. Окаменелости в колониях изымались и хранились в музеях вместе с остальной добычей. Чаще всего «первые» ископаемые находки, сделанные за пределами Европы, происходили спустя много лет после того, как нечто подобное находили коренные народы. Знания местных сообществ обычно либо игнорировались, либо использовались во имя науки. Нестабильность, возникшая в странах, вставших на ноги после долгой эксплуатации, может сделать палеонтологию малоприоритетной, а то и вовсе опасной. Обращение к этому наследию империи – одна из важнейших задач, стоящих перед современными музеями и исследователями.

Характер открытий также носит географический и геологический характер. Окаменелости можно найти только там, где есть подходящее обнажение нужного возраста. К югу от экватора соотношение суши и океана меньше, и большинство скал, из которых состоит наша земная кора, покрыты почвой и растительностью, что препятствует доступу к ним. Легкие планеты, леса Конго и Амазонки, настолько густые, что найти там окаменелости зачастую практически невозможно. А Антарктида в свою очередь закатывает свои ледяные штанины ровно настолько, чтобы мы могли разглядеть камни у нее на лодыжках.

Многие окаменелости находятся при строительстве инфраструктуры, которой может не быть в более суровых ландшафтах или странах, сталкивающихся с политическими и социально-экономическими трудностями. При меньшем количестве дорог доступ к обнажениям может потребовать сложной логистики, а их извлечение может стать головной болью. И конечно, многие скалы были погребены под землей, наклонены и подвержены эрозии, а затем обнажились, были затоплены и смыты. Люди построили свои города поверх кусочков головоломки. Залежи эволюционного золота могут пролегать под центральной площадью вашего города. Некоторые окаменелости лежат в основе самих зданий.

Палеонтологический дисбаланс исправляется. Китай – яркий пример страны, которая финансирует раскопки и исследует свое невероятное ископаемое наследие. Результаты, полученные только за последние 20 лет, впечатляют, они изменили наши представления не только об эволюции млекопитающих, но и о происхождении птиц, амфибий – и самой жизни.

Монгольскими исследованиями сегодня руководят местные эксперты, такие как Болорцэцэг Минджин. Когда-то ей разрешалось только готовить для западных полевых команд, которые посещали ее страну, но теперь она – основательница Института изучения монгольских динозавров. Она продолжает бороться за репатриацию невероятного наследия своей страны, организовав возвращение более 50 окаменелостей динозавров и прочих коллекций, незаконно вывезенных контрабандистами и проданных за границей на аукционах [124].

В Южной Америке растет число местонахождений ископаемых, при этом Аргентина особенно богата мезозойскими обнажениями. Интересные новые окаменелости цинодонтов находят и описывают аргентинские и бразильские исследователи. В Африке раскопки ранее сосредотачивались в Южной Африке, но теперь ученые обратили свой взор и на Танзанию, Мадагаскар и Марокко: найденные там останки добавили новые штрихи к тому, как в древности распространялись животные.

Пока я пишу эту главу, заголовки газет трубят о новом мезозойском млекопитающем с Мадагаскара. Его прозвали адалатерием, «безумным зверем», и принадлежит оно к одной из наименее известных групп – гондванатериям, до 2014 года никто почти ничего о них не знал, за исключением пары-тройки загадочных зубов. Теперь же у ученых на руках два почти полных скелета из меловых пород.

Сегодня гондванатерии известны по окаменелостям из Аргентины, Мадагаскара, Танзании и Индии. Как и многобугорчатые, они пережили столкновение с астероидом, их останки из Южной Америки и Антарктиды свидетельствуют о том, что они продолжали существовать и в палеогене. Адалатерий жил незадолго до вымирания, к тому времени Мадагаскар вот уже как 20 миллионов лет отделился от остальной Африки и Индии – вот почему это уникальное существо. Адалатерий напоминает гигантского сурка с таким же черепом-клешней, как и у тритилодонтов. Если сравнить его с другими млекопитающими мелового периода, создается впечатление, что гондванатерии близкородственны с многобугорчатыми, возможно, они происходят от той же ветви. Некоторые считают, что они связаны с харамиидами, группой протолетяг, с которой мы встречались в предыдущей главе.

Нам еще многое предстоит узнать об эволюции млекопитающих на южных континентах. Без сомнения, будущее палеонтологии зависит от этих стран.

Влияние Зофьи Келан-Яворовской неоценимо. Помимо более чем 220 статей и работ, она опубликовала более 70 популярных книг и статей для людей любого возраста, познакомив всех желающих с первыми млекопитающими. Она помогала организовывать конференции, музейные выставки и полевые работы, в которых и сама принимала участие. Она воспитала целое поколение талантливых исследователей со всех континентов и многих стран, включая Монголию и Китай.

И все же она остается одной из многих недооцененных женщин в истории науки. Уже после ее смерти Джон Р. Лавас назвал Келан-Яворовскую наряду с Марией Кюри одной из самых важных и влиятельных женщин-ученых всех времен^24.

На фотографиях 1974 года Келан-Яворовская стоит на площади в Москве. Рядом с ней – коллега-ученая Нина Семеновна Шевырева, специалист по палеонтологии грызунов. По бокам от них стоят мужчины средних лет в темных костюмах. Келан-Яворовская смеется, ее темные волосы развеваются на ветру, а белое платье сияет. На другом снимке она рядом с постаревшим Дж. Г. Симпсоном, они заняты беседой. В пустыне Гоби она стоит в ряду обнаженных до пояса мужчин. На своей самой культовой фотографии она лежит на животе прямо на песке, увлеченно изучая ископаемое, только что извлеченное из красновато-коричневой породы.

Когда в 2004 году была опубликована ее главная работа «Млекопитающие эры динозавров», Келан-Яворовская вернулась в Польшу после долгой карьеры за границей, по большей части в Университете Осло. Она написала книгу вместе с двумя молодыми исследователями, которых она наставляла и которые сегодня считаются ведущими специалистами в своей области, Ричардом Сифелли и моим наставником Чжэ-Си Ло. Ей было почти 80, но, как и все величайшие ученые, она не переставала работать. Ее труд остается единственной публикацией такого рода: в ней описаны все известные на тот момент мезозойские млекопитающие. Под его тяжестью склоняются книжные полки палеонтологов по всему миру.

В 2011 году ее муж и любовь всей ее жизни, Збышек, скончался. Она с головой ушла в работу. Ее дом недалеко от Варшавы стал штаб-квартирой для палеонтологов: Келан-Яворовская приглашала ученых и друзей со всего мира в свой домашний офис.

Она умерла в 2016 году [125], не теряя задора до самого конца. В ее жизни было много революций: тех, которые она пережила в своей стране, и тех, которые она начала в науке. Ее следует помнить как одну из величайших ученых всех времен.

Млекопитающие мелового периода, изучаемые такими исследователями, как Келан-Яворовская, процветали в немалой степени благодаря Меловой революции. У млекопитающих все еще есть тесная экологическая связь с цветущими и плодоносящими растениями. И эта прямая связь повлияла не только на эволюцию млекопитающих, но и на эволюцию насекомых, предоставив насекомоядным новые источники пищи. На сегодняшний день известно около 350 000 видов покрытосеменных, составляющих 90 % всех растений и значительно превосходящих остальной растительный мир по разнообразию [126]. Так что же его спровоцировало?

Во времена Дарвина ученые в унисон голосовали за опыление. Они предположили, что насекомые-опылители и цветы были в своего рода симбиозе: цветы становились все более привлекательными для опыления, и, в свою очередь, насекомые более эффективно рассеивали пыльцу и в большей степени полагались на цветы. Это, безусловно, объясняет все более сложные и созависимые отношения между цветами и их опылителями (среди которых не только насекомые, но также млекопитающие и птицы). Но не объясняет, почему покрытосеменным растениям потребовалось так много времени, чтобы наконец распространиться.

В исследовании, проведенном в 2009 году^25, ответы искали не в самих цветках, а в листьях.

Листья дышат. Они вдыхают углекислый газ, выделяя взамен кислород из воды. Эти вещества проходят по системе сосудов. Чем больше прожилок на листьях, тем быстрее осуществляется этот обмен и тем продуктивнее растения. Команда исследователей из Соединенных Штатов и Тасмании решила измерить количество прожилок и пор в ископаемых листьях, чтобы выявить закономерность и выяснить, насколько пышно они росли в глубокой древности.

Удивительно, но выяснилось, что количество прожилок в листьях покрытосеменных растений на порядок увеличилось в меловой период. За последние 400 миллионов лет эволюции растений, несмотря на колебания климатических условий и состава атмосферы, ни одна другая группа растений даже близко не приблизилась к орошению, наблюдаемому у цветковых растений. Хотя это не дает однозначного ответа, мы все же можем предположить, что покрытосеменные растения в меловом периоде внезапно превзошли голосеменные по темпам роста. Их повышенная транспирация создала свою влажную микросреду, а опыление и вкусные плоды усилили их способность рассеивать семена – бинго, вот они и впереди.

Меловая революция, однако, благоволила не всем. Такая перемена во флоре привела к появлению множества новых ниш и увеличению разнообразия животных. Но тритилодонты, стойкие представители юрского периода, оказались в числе проигравших.

Традиционно считалось, что тритилодонты вымерли из-за того, что их вытеснили многобугорчатые. Концепция, что одна группа может узурпировать другую, также называется «принципом конкурентного исключения», или принципом Гаузе, в честь советского биолога, который представил эту идею в начале девятнадцатого века. Согласно ей, две группы не могут занимать одну и ту же нишу – более слабую (то есть не так хорошо приспособившуюся) в конечном счете заменит более сильная. Куда проще это объяснить классическим военным языком эволюционных империй, их расцветом и падением, языком сражений и битв. Истина же всегда сложнее и связана не столько с силой, сколько с удачей.

Если рассматривать популяции с математической точки зрения и в лабораторных условиях, можно сказать, что один вид легко заменит другой, если он лучше использует ресурсы (пищу, воду, свет и пространство). Но стоит экологам обратиться к миру природы, как они видят: эти правила постоянно нарушаются. Виды, питающиеся одними и теми же ресурсами, могут пересекаться, экосистемы слишком сложны, чтобы их можно было объяснить с помощью правил и цифр.

Взаимодействие между животными и миром меняется от места к месту и из года в год, в зависимости от климата и распределения конкурентов и местообитаний. В одних условиях кто-то занимает нишу, а затем вымирает, когда условия снова меняются. В течение более длительных периодов времени популяции постоянно колеблются, поразить их может что угодно, будь то болезни или солнечная активность. Эта система очень многомерна, природа – особенно в геологическом прошлом – всегда динамична и сбивает с толку. Полностью понять законы, по которым эта система работает, мы никогда не сможем… но все же мелкими шажками мы движемся в верном направлении.

Легко предположить, что многобугорчатые были приспособленнее тритилодонтов. Возможно, кормление недоразвитых детенышей молоком увеличивало выживаемость выводка. Или, может быть, их зубы пережевывали пищу эффективнее, доставляя больше питательных веществ. В конце концов, многобугорчатые были «истинными» млекопитающими и, должно быть, «лучше» своих предшественников… Но будем осторожны, того и гляди, мы вернемся к старой викторианской побасенке про эволюционный прогресс.

Очень мало свидетельств говорит в поддержку того, что многобугорчатые непосредственно конкурировали с тритилодонтами. Но творящиеся кругом изменения – в частности, революция цветущих растений – могли дать многобугорчатым преимущество. Тритилодонты так же успешно шли по жизни, как и любое другое млекопитающее, просто природа снова перемешала карты.

Вскоре она их вовсе выбросила в окно – на носу новые изменения. Гораздо более серьезная смена обстоятельств испытает не только наш класс млекопитающих, но и всю жизнь на Земле.

Глава одиннадцатая

Дорога домой

И, стеная, они подавили рост саговника,

грохот и раскаты грома ознаменовали их путь.

И когда они достигли устья реки, ослепительное солнце

Садилось за волнующееся море: день ящеров подошел к концу.

Этель Педли. Дот и кенгуру

…Я не мог достаточно надивиться неустрашимости крошечных созданий…

Джонатан Свифт. Путешествия Гулливер»

В гнезде, устланном мхом, маленький комочек меха спит сладким сном. Нос зарылся в теплый живот, усы подрагивают. Спящего обуревают воспоминания о травяных ароматах и хрусте раздавленного жука. Лапки подергиваются в бесплодных попытках бежать. В норе тепло, она достаточно большая, чтобы повернуться и поджать хвост. А еще она темная. Земля сворачивается вокруг этого спящего тельца.

Зверек едва шевелится, когда до него доносится грохот с другого континента: не отличить от топота динозавра. Он снова погружается в сон. Голод приводит его в чувство несколько часов спустя, и он несется по туннелям, как поезд метро в подземке. Он подбирает жуков и несколько перепутанных корешков. А затем возвращается на центральный вокзал – привести себя в порядок, потянуться, снова поспать. А небо пока заволакивает слой сажи, опадающий на землю, словно снег.

Несколько дней спустя, когда маленькое млекопитающее наконец выходит на поверхность, оно совершает обычный обход. Другие звери оставили свои пахучие послания, тропинки вьются под бревнами и в расщелинах, избегая слоя золы. Большое мертвое животное на соседней поляне образовало временный мегаполис насекомых и падальщиков. Млекопитающее бросается к ним перекусить.

В воздухе кружат рои мух. Прошли месяцы, и маленькое млекопитающее приводит в порядок свою блестящую шерсть, готовясь к брачному сезону. А выбирать есть из кого: число партнеров резко возросло. Они хорошо питаются вдруг появившимся изобилием падали и гарниром из грибов. В этом году они бесстрашно бродят на открытом воздухе, поскольку хищников, способных их схватить, совсем мало. Сейчас день? Или ночь? В целом разницы никакой, ведь глаза прекрасно видят и в полумраке.

Четыре розовых комочка ворочаются во мху. Млекопитающее обхватывает их своим пушистым тельцем и облизывает их горячую кожу. На улице неестественно холодно, но в норе все по-прежнему – тихое пристанище для выводка. До тех пор, пока млекопитающее может прокормить себя, ее детям ничего не грозит. Они сосут молоко, наполненное питательными веществами, пока наверху всем правит смерть.

Пейзаж увядает, усеянный костями, поскольку зима длится годами. Наконец небо начинает проясняться, и груды тел истлевают под лучами возвращающегося солнца. Заросли папоротников возвращают ландшафту зеленый оттенок. Млекопитающее-самка умерла, но у поколения ее потомков жизнь идет своим чередом. Появляются новые туннели. Сотни поколений розовых комочков растут, чтобы унаследовать Землю.

С точки зрения млекопитающих, катастрофа конца мелового периода показалась не более чем суровым погодным сезоном. Дело не в том, что млекопитающие не пострадали – как и большинство животных, они понесли ужасные потери. Многие группы вымерли. Но все мы знаем мифологию сотворения нашего с вами мира: наши предки восстали из пепла динозавров подобно фениксу.

Массовое вымирание, уничтожившее нептичьих динозавров, обозначается как K-Т, или мел-палеогеновое, вымирание: на границе мелового и третичного (палеогенового) периодов. Оно произошло около 66 миллионов лет назад. Доктора Альварес (отец и сын) возглавляли геологическую команду, которая обнаружила слой породы, отмечающий этот геологический переход. Вселенная провела иридиевую черту: теперь жизнь станет другой.

Иридий с атомным номером 77 – редкий элемент на нашей планете, из него состоят астероиды. Его обилие в мел-палеогеновых отложениях наводило на мысль, что один такой упал на Землю. В 1980 году Альваресы предположили, что такое событие оставило следы, разбросанные по поверхности планеты. Сферулы расплавленной породы и «сотрясенный» кварц в тех же слоях подтвердили их выводы. Осталось найти кратер.

Десятилетие поисков привело к северному побережью Мексики. Хотя столкновение было таким мощным, что уничтожило почти три четверти всех видов, обнаружить его оказалось нелегко, поскольку оно пришлось на самый край Мексиканского залива. Половина улик находилась под водой. Но то, что ученые все же нашли, соответствовало оценкам размера ударного кратера.

Расстояние от края до края составляет около 150 километров, чтобы его пересечь, уйдет два часа пути по хорошей дороге, если бы такая дорога пролегала по всему диаметру. Кратер был назван Чикшулуб в честь города, который сейчас находится почти в эпицентре. Глубина этой скалистой выбоины составляет 20 километров. На ее подземной структуре видны кольца горных пород: чем-то напоминает фотографию, сделанную в тот момент, когда капля падает на поверхность пруда.

Некоторые до сих пор утверждают, что столкновение, образовавшее кратер Чикшулуб, не было причиной массового вымирания, но доказательства довольно убедительны – можно с уверенностью сказать, что любой суд присяжных вынесет обвинительный приговор. Методы датирования горных пород подтверждают время падения астероида. Однако не он один привел к катастрофе. В конце мелового периода уровень моря падал, что, возможно, увеличило темпы естественного вымирания. Трапповые извержения – подобные тем, что в Сибири уничтожили почти все живое в конце пермского периода, – затопили Индию. Они, несомненно, способствовали местному вымиранию, а их выделения – глобальному изменению климата. Когда произошло мел-палеогеновое вымирание, жизнь на Земле уже претерпевала трудности.

Астероид, образовавший кратер Чикшулуб, был размером с небольшой остров. Представьте, что с неба падает часть Гавайского архипелага или остров Скай. Удар был в несколько миллиардов раз сильнее, чем при бомбардировках Нагасаки и Хиросимы. Землетрясение, более сильное, чем любое из зарегистрированных в истории человечества, заставило Землю сотрясаться подобно колоколу. Тепловая ударная волна превратила в пепел все живое на сотни миль вокруг. Порывы ветра уничтожили леса на расстоянии до 1000 километров.

Место приземления астероида оказалось едва ли не худшим из возможных для того, чтобы пробить Землю насквозь. Упав на мелководье, астероид вытеснил достаточно воды, чтобы создать мегацунами высотой не менее 100 метров – по некоторым оценкам, почти 1500 метров. Эта стена воды поднялась над побережьями Северной Америки и покатилась вглубь подобно жидкому катку. По ту сторону Атлантического океана небольшое цунами обрушилось на береговую линию Европы и Африки; несмотря на удаленность от эпицентра, волна все равно была высотой с трехэтажный дом.

Скалы на берегу Мексиканского залива содержат большое количество гипса, в котором много серы. При ударе все это испарилось, выбросив в атмосферу брызги расплавленной породы. Раскаленный выброс лился дождем в течение нескольких часов. Жизнь на половине планеты тут же оказалась в опасности, миллиарды умерли в первый день. По сравнению с пожарами, которые опаляли побережье Мексиканского залива, сегодняшние лесные пожары покажутся невинным летним барбекю.

Пыль, поселившаяся в атмосфере, злобно кружилась вокруг планеты, переносимая воздушными потоками, пока не заключила все живое в свои удушающие тиски. Каждый день солнце всходило как и прежде, но лишь половина его света проникала сквозь плотную завесу выбросов. Больше года те, кто остался в живых, видели, как темнота сменялась тусклым светом [127]. Сера, витающая в воздухе, соединялась с капельками воды, образуя серную кислоту. Выплескиваясь на поверхность Земли, она сжигала дотла сочный верхний слой зелени. Вскоре даже те травоядные животные, которые обитали далеко от места столкновения, стали чахнуть.

Наступила ядерная зима, которая длилась долгие годы. Внезапное изменение температуры поверхности земли вызвало штормы, обрушившиеся на выживших. Плотоядные животные какое-то время справлялись, нападая на травоядных и обгладывая трупы, но этих запасов хватило ненадолго. Сложные пищевые цепи мелового периода порвались, исчезая звено за звеном, пока не остались одни только очертания экосистемы.

Упади астероид несколькими часами позднее, и все сложилось бы совсем по-другому. Если бы Земля повернулась своей щекой, астероид столкнулся бы с Тихим океаном или молодой Атлантикой. Хотя объем воды, вытесненной в результате падения, был бы больше, морские глубины поглотили бы большую часть удара. В атмосферу попало бы меньше породы и меньше серы, снизив долгосрочный ущерб. Возможно, нептичьи динозавры остались бы живы.

Немногие животные крупнее лабрадора пережили мел-палеогеновое вымирание. Небольшой размер популяций после массового вымирания называется эффектом лилипутов [128]. Более крупные животные особенно сильно страдают от катаклизмов, оказываясь неспособными найти ресурсы для выживания. К тому же они слишком медленно размножаются, чтобы восстановить популяцию. Те, кто все-таки выжил, могли посчитать, что им куда лучше с меньшей массой тела, для которой требуется меньше энергии.

Граница K-Pg стала лезвием гильотины для динозавров. Мало признаков указывает на то, что какие-либо нептичьи динозавры пережили столкновение. А если кто и смог, они были из тех, кого палеонтологи называют «ходячим мертвым видом»: они могли продержаться еще какое-то время, но все заканчивалось плачевно. Самые первые группы птиц, появившиеся до катастрофы, были утрачены, как и многие меловые предки современных групп^1. Возможно, вас это удивит, но массовое вымирание пережили предки уток, куропаток и некоторых бегающих птиц, таких как эму, – вместе они вошли в новую эру.

Птерозавров вытеснили уже к концу мела. Остались лишь немногие, в том числе жирафоподобные гиганты аждархиды. Выдвигалась гипотеза, что птерозавров потеснили в большинстве ниш неуклонно растущие в своем разнообразии птицы, – по сути та же история, что с заменой тритилодонтов многобугорчатыми из предыдущей главы. Однако, когда появился астероид, аждархиды-титаны погибли.

Маленький размер, однако, спас далеко не всех – вымерли многочисленные группы ящериц^2 и амфибий. И конечно, эта катастрофа сильно ударила и по млекопитающим. Плодовитые многобугорчатые еле держались в таких местах, как Азия, как и метатерии, группа, включающая сумчатых. Растения сильно пострадали от удара, как и насекомые, от них зависящие. Из-за того, что частицы пыли и выбросы блокировали свет и излучение солнца, листья с трудом осуществляли фотосинтез и массово погибали. Всплеск грибковых спор, сохранившихся в мел-палеогеновых отложениях, свидетельствует о повсеместном разложении^3, как было и во времена пермского вымирания. Пчелы пострадали из-за сокращения источников питания^4, многие виды были утрачены.

В водоемах досталось и крокодилам, а морские рептилии и другие организмы исчезли или подверглись серьезному воздействию. Аммониты – возможно, наиболее узнаваемые и часто собираемые окаменелости на планете – исчезли из наших морей навсегда, запомнившись своими бесчисленными пустыми спиралями раковин.

Мы не можем точно знать, когда самый последний член любой из этих групп умер из-за эффекта Синьора – Липпса. Нет, это не сценический псевдоним итальянского порноактера, а палеонтологический принцип [129]. Согласно этому принципу, мы никогда не узнаем, когда появился или вымер какой-либо вид, потому что мы никогда не найдем окаменелости самой первой или самой последней особи. Мы можем получить только минимальный и максимальный диапазон, ограничивающий существование того или иного вида.

По некоторым оценкам, массовое вымирание продолжалось от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Другие говорят о десятках тысяч. В рамках геологии, считайте, вспышка камеры.

Жизнь восстанавливалась по-разному в зависимости от места. Исследования, проведенные в Колорадо, указывают на то, что экосистемы начали восстанавливаться в течение полумиллиона лет. В течение четырех миллионов лет восстановились насекомые, питающиеся листьями, например, в Патагонии^5. Хотя некоторые связи между растениями и насекомыми были порушены, появились новые механизмы, которые легли в основу возрожденной экосистемы. Муравьи и термиты приобрели новое значение, они процветали, как и бабочки. Покрытосеменные растения быстро приходили в себя. Они дали начало новым сортам фруктов и впоследствии размножились, когда голодные млекопитающие и птицы разнесли их семена.

Разрушения не сильно затронули самые глубокие океаны. Кислотные дожди отравили мелководные моря и их обитателей, но они не смогли повлиять на темные глубины водной толщи. Между растениями и океанами был прочный каркас для возведения новых пищевых цепочек.

Для некоторых групп животных это было не столько вымиранием, сколько перетасовкой. Как и в других массовых вымираниях, больше всего пострадали животные с определенным образом жизни. Требовалась немалая гибкость, чтобы пережить столкновение и подстроиться под новые правила игры. Те, кто все-таки сумел адаптироваться, выжили – какое-то время даже процветали. Некоторые виды осели в рефугиумах, местах, менее подверженных изменениям, которые происходили в мире, – своеобразные экологические Шангри-Ла. Животные выходили, щурясь от солнечного света, готовые вернуть себе опустошенные земли.

Когда пыль осела, первыми вышли эутерии. Во второй половине мезозоя эта группа была всего лишь игроками на замену. Однако их стремительное восстановление в палеогене повлияло на саму жизнь на Земле.

Пришло время начать вторую «эру млекопитающих».

В палеогене царил полный бардак. Как и после любого шторма, на восстановление ушло время. Этот период начался 66 миллионов лет назад и продолжался 43 миллиона лет до начала неогена. Палеоген и неоген раньше называли третичным периодом – наследие вторичных пород викторианской эпохи. Хотя это название все еще иногда используется, оно утратило актуальность с обновлением геохронологической шкалы.

После неогена эстафетная палочка перешла нашему нынешнему геологическому периоду – четвертичному, который начался два с половиной миллиона лет назад. Палеоген, неоген и четвертичный период вместе называются кайнозоем. Мы – всего лишь точка в конце, ноготь на вытянутой руке жизни позвоночных.

Было непросто проследить эволюционную борьбу млекопитающих за то, чтобы они действовали сообща в палеогене. Во многих книгах вам расскажут, что млекопитающие зародились именно там и развились от маленьких и примитивных предков. Теперь мы знаем, что это неправда. У них долгая история и могущественные истоки, уходящие на 300 миллионов лет назад.

Однако в стереотипе о происхождении современных млекопитающих есть все-таки доля правды.

Что же делает млекопитающих и птиц такими особенными? Краткий ответ таков: ничего. Многие группы пережили мел-палеогеновое вымирание. Птицы цепляют наш взгляд своей разномастностью, но стоит взглянуть на количество видов рыб, как вы тут же пересмотрите понятие разнообразия [130]. По какой-то причине люди просто без ума от этих двух групп, они выставляют их фигуры в саду, снимают о них фильмы, даже делают членами своей семьи.

Но можно провести несколько интересных параллелей между млекопитающими и их пернатыми собратьями. Некоторые из них, возможно, способствовали их быстрому восстановлению после катастрофы.

Мы очень долго пытались разобраться в том, как млекопитающие размножились после K-Pg. Однако насущный вопрос скорее в том, почему наши пушистые предки не сделали этого раньше. Что удерживало нас на второстепенных ролях в течение стольких миллионов лет? Долгое время считалось, что нас сдерживало присутствие динозавров. Летопись окаменелостей говорила примерно о том же, но до конца двадцатого века мало достоверных данных это подтверждало.

Ученые обратились к цифрам. Исследование, проведенное в 2013 году, протестировало данные по всем возможным параметрам. Используя методы, которыми гордился бы Дж. Г. Симпсон, Грэм Слейтер исследовал скорость и характер изменений массы тела млекопитающих на протяжении мезозоя и кайнозоя в целом^6. Мы знаем, что маленький размер не показатель успеха, но он указывает на то, насколько морфологически животные отличаются друг от друга. Изменение размера представляет собой изменение фенотипа, то есть наблюдаемых характеристик организма. Составив график изменения фенотипа в группах млекопитающих, Слейтер сравнил свои данные с различными закономерностями эволюционных сценариев.

Есть несколько сценариев, или моделей, по которым могла развиваться эволюция млекопитающих за последние 200 миллионов лет. Первый такой сценарий – это броуновское движение, которое в основе своем хаотичное. Если бы это было оно, построенные данные были бы разбросаны по всему графику, без какой-либо явной тенденции или закономерности. Мы бы узрели такой сценарий, если бы ничто не мешало млекопитающим изменять размер своего тела.

Второй сценарий предполагает, что млекопитающие все время двигались вперед. Будь их развитие таким направленным, данные показали бы четкую тенденцию, начиная с мелких триасовых форм, неуклонно меняющих диапазон размеров своего тела – по крайней мере, в некоторых группах – по довольно четкой схеме.

Третий сценарий называется процессом Орнштейна – Уленбека [131]. Если бы млекопитающие эволюционировали по этой схеме, то полученные на графике данные немного изменялись бы, не сильно отклоняясь от «оптимума». Другими словами, млекопитающие были бы ограничены пределами определенных размеров.

Слейтер отметил, что млекопитающие мезозоя в целом следовали модели Орнштейна – Уленбека. Однако после K-Pg сценарий внезапно меняется на броуновское движение. Такое внезапное изменение лучше всего объясняется освобождением после мел-палеогенового вымирания. Другими словами, млекопитающие были ограничены, но затем прошли через процесс, называемый адаптивной радиацией [132], который начался 66 миллионов лет назад. Это исследование предоставило количественные данные в поддержку давно устоявшейся парадигмы: млекопитающие были ограничены во времена динозавров, и их исчезновение, за исключением птиц, в начале палеогена вызвало постепенные изменения, позволившие им диверсифицироваться в незанятые ниши.

Довольно интригующее открытие. Хотя это исследование подтвердило общую картину эволюции размеров млекопитающих, оно не установило причину ограничения в мезозое. Хотя, казалось бы, что еще могло стоять у нас на пути, как не подлые динозавры?

Мне всегда казалось, что история с подавлением млекопитающих как-то уж слишком упрощена. Первые трещины в этом клише появились с осознанием того, что млекопитающие не прятались от динозавров в темноте, они приспособились к ней с такой легкостью, что это повлияло на их мозг и органы чувств. Они стали разнообразнее таким образом, который нелегко уловить с помощью анализа массы тела. Совсем недавнее открытие изменило представление о том, чем занимались первые млекопитающие в своих юрских экосистемах. С неуклонным увеличением количества окаменелостей со всего мира – например, репеномамов и планирующих харамиидов, – мы пересмотрели наш взгяд на ограничения, которые, как нам казалось, накладывает размер их тела, и признали их важное место в экосистемах мезозоя. Вся история была переписана заново. Группы млекопитающих многократно диверсифицировались, не переставая экспериментировать на протяжении всей эры динозавров^7. Вера в то, что динозавры держали их в узде, значительно пошатнулась.

Недавно мы с коллегами еще раз взглянули на эволюционные закономерности млекопитающих, начиная с триасового периода. Мы сместили фокус внимания с мел-палеогеновой границы и вместо этого рассмотрели эволюционные ограничения, с которыми они столкнулись в мезозое. Осознавая их разнообразие, мы выделили в нашем анализе три группы: маммалиаформы (такие как морганукодон и докодонты); первые «истинные» млекопитающие (такие как многобугорчатые и гобиконодонты); а затем терии или современные млекопитающие. Мы сравнили, насколько сильно менялся фенотип каждой группы на протяжении мезозоя. Результаты оказались, мягко говоря, интересными.

Мы выяснили, что на протяжении большей части мезозоя наиболее разнообразными были маммалиаформы и ранние ветви млекопитающих, а вовсе не терии. Эти группы еще долго занимали новые ниши в меловом периоде. Терии, с другой стороны, почти ничего не делали до К-Т вымирания, слоняясь где-то за кулисами на второстепенных ролях. Так что не динозавры держали наших предков в узде, а их братья и сестры-млекопитающие [133]. Вымирание конкурирующих групп сыграло, по крайней мере, равную роль в появлении современных млекопитающих, не будем во всем винить одних только рептилий.

Как мы уже не раз видели, размер тела важен. Среди синапсидов пермского периода были первые мегатравоядные и гигантские хищники, ознаменовавшие первую «эру млекопитающих» более 250 миллионов лет назад. Но, хотя они и добрались до триаса, рептилии быстрее всего сдвинулись с мертвой точки после пермского вымирания и выросли до гигантских размеров в мезозое.

Возможно, они были хороши в своей громадности, но следует отметить, что большинство динозавров были никудышными в маленькости. Наш взгляд постоянно прикован к гигантам, и до недавнего времени мы по-настоящему не осознавали, что есть и другая сторона медали. В ходе исследования, проведенного в 2017 году^8, ученые изучили изменения в размерах динозавров и пришли к выводу, что после достижения больших размеров большинство их групп колебалось около оптимума. Это процесс Орнштейна – Уленбека, где значения никогда не отклоняются далеко от определенного диапазона. Для динозавров этот оптимум оставался относительно высоким.

Однако в ходе эволюции динозавров время от времени происходили резкие сдвиги. Это привело к появлению нескольких очень крупных групп и нескольких более мелких. Наиболее важные и радикальные изменения затронули теропод, особенно предков птиц. Только птичья ветвь приблизилась к той миниатюрности, которой заведовали млекопитающие. Физиологические изменения способствовали появлению покровов на теле (перьев), повышению и поддержанию температуры тела, а также повышению уровня активности. Напоминает эволюцию млекопитающих, правда? Природа двинулась в другом направлении, но в конечном итоге пришла в то же место.

Считается, что такое сочетание признаков помогло птицам и млекопитающим пережить ядерную зиму массового вымирания. Обе группы к тому же заботятся о своих детенышах больше, чем большинство других четвероногих, давая следующему поколению поддержку. Вероятно, свою роль сыграла и среда обитания: млекопитающие, которые вели полуводный образ жизни или прятались в норах смогли избежать наихудших последствий. Нельзя назвать совпадением то, что береговые и околоводные птицы тоже справились с вымиранием. Если верить немногочисленным посткраниям млекопитающих самого начала палеогена, многие умели неплохо копать. Копание спасает жизни и современным млекопитающим: например, кенгуровые прыгуны (Dipodomys), живущие рядом с полигонами для испытания ядерных бомб в Неваде, Соединенные Штаты, преспокойно себе живут на периферии разрушений благодаря своим сложным норам и тайникам с едой [134].

Насекомоядность – тоже хороший способ выживания. Она обычно сочетается с небольшим телосложением, поэтому птицы и млекопитающие меньшего размера снова в плюсе.

Можно назвать много причин, по которым одни выжили и преуспели, а другие нет. Одна такая причина всегда идет рука об руку с жизнью на Земле, имя ей – чистое везение.

Что произошло с млекопитающими сразу после К-Т вымирания, все еще плохо известно. Отчасти проблема в неоднородности палеонтологической летописи. И как это часто бывает в палеонтологии млекопитающих, большинство млекопитающих раннего палеогена известны лишь по нескольким разрозненным зубам.

Большая часть сохранившихся групп мелового периода просуществовала недолго. Гондванатерии Мадагаскара были уничтожены, и колонизация изолированного острова началась с нуля, причем основными захватчиками стали плацентарные млекопитающие. Этим объясняются уникальность фауны на острове: лемуры, тенреки, хищные виверры, такие как фосса, и множество других эндемичных видов [135]. Около 90 % видов, обитающих на острове, больше нигде не встречаются, но их будущее остается неопределенным из-за разрушения среды обитания.

Многобугорчатые пересекли границу периодов и какое-то время преуспевали, но вскоре они начали исчезать^11. Сокращение их численности связывают с увеличением количества грызунов, но картина взаимодействия между этими внешне сходными группами неясна. Конкуренция за ресурсы, возможно, имела место, но большую роль могло сыграть изменение в составе фауны – как в случае с тритилодонтами. Появление новых видов хищников, включая плотоядных креодонтов и хищных птиц, только усугубило ситуацию. К позднему эоцену (второй эпохе палеогена) многобугорчатые исчезли.

Палеоген был уделом непритязательных не только с точки зрения рациона питания, но и с точки зрения анатомии. Первые млекопитающие новой эры поначалу были очень похожи друг на друга. Многих из них настолько трудно отличить друг от друга, что их объединяли в сборную группу, называемую кондиляртры. Если бы вы сложили всех млекопитающих, существовавших до этого, взяли среднее значение, а затем увеличили их размер тела, то в итоге получили бы кондиляртра: ни рыба ни мясо, смешение черт млекопитающих, процветавших на заре палеогена. Довольно крепкий, среднего размера, не специализирующийся ни на чем конкретном – кроме выживания, конечно. Кондиляртры были плацентарными млекопитающими, в этом мы уверены, но их точная таксономия и взаимоотношения плохо изучены, отчасти потому, что все они очень похожи. Некоторые отряды современных млекопитающих вышли из их числа, но пока мы не нашли точных доказательств, нельзя с уверенностью сказать, кто есть кто.

Что мы точно знаем, так это то, что самые первые представители всех современных групп распространились в первые 10–20 миллионов лет палеогена. Сумчатые и их сородичи неплохо себя чувствовали в северном полушарии в конце мелового периода. После падения астероида они объединились в новые группы в Северной Америке, а затем отправились через Южную Америку в Патагонию: в палеогене она все еще цеплялась за зеленую и плодородную Антарктиду. Животные прекрасно жили в Антарктиде, в их числе были и гондванатерии^12. Подобно многобугорчатым, гондванатерии жили какое-то время после мел-палеогенового вымирания, их последние окаменелости датируются ранним эоценом, около 59 миллионов лет назад.

Сумчатые же рассеялись по богатому лесами полярному континенту и добрались до Австралии, прежде чем она окончательно откололась. Вот почему сегодня сумчатые встречаются в Австралии и Южной Америке, вдали от своих изначальных северных ареалов. Около 35 миллионов лет назад ледяные покровы начали окутывать Антарктиду, отодвигая ныне утраченные полярные экосистемы на периферию. Там они и встретили свой конец, исчезнув подо льдом вместе со своими обитателями.

Однопроходные продолжали свой долгий путь сквозь время – и у них неплохо получалось. Ископаемое из Патагонии под названием монотрематум (Monotrematum) указывает на присутствие там их предков около 61 миллиона лет назад, вскоре после массового вымирания. А окаменелость обдуродона (Obdurodon) говорит о том, что 28 миллионов лет назад в Австралии обитал прото-утконос, пускай и сохранивший коренные зубы своих предков, которых уже нет у современного вида (само название «обдуродон» означает «прочные зубы»).

Семейства из отряда плацентарных млекопитающих быстро распространились почти по всем континентам. Первые афротерии – ветвь, включающая слонов, трубкозубов и златокротовых, – появились в Африке. Тем временем на севере лавразиатерии осваивали новые земли: появились предки рукокрылых (Chiroptera) и китопарнокопытных млекопитающих (Cetartiodactyla). Хищные и панголины пошли каждый своим путем. Землеройки сочли это хорошим знаком и продолжали вести такой же образ жизни, как и многие первые млекопитающие.

Тем временем формировалась третья крупная ветвь плацентарных млекопитающих – эуархонтоглиры, к которым относятся грызуны – история сверхуспеха современной эпохи. Ближе к концу палеогена они заняли место многобугорчатых. Зайцеобразные, кролики и зайцы, очень скоро отделились от грызунов, но сохранили некоторые схожие с ними привычки. Тупайи и шерстокрылы тоже предпочли свою ветвь, отделенную от особенно ничем не примечательной маленькой группы древолазов, называемых плезиадапиформами.

Живших примерно 58–55 миллионов лет назад плезиадаписа и ему подобных можно считать нашими ближайшими родственниками. Они меньше метра в длину и похожи на белок, с длинными передними зубами и диастемой. Их глаза смотрят вперед, обеспечивая лучшее для жизни на деревьях восприятие, хотя некоторые исследователи относят их к наземным обитателям. В любом случае ряд признаков в их скелете указывает на их принадлежность к ветви приматов – той самой, к которой относимся и мы.

С тех пор потомки плезиадапиформов все так и обезьянничают. Эта группа дала начало лемурам, обезьянам, приматам – и, конечно, одному из последних и наиболее противоречивых отпрысков: человеку.

В Шотландии восстановление после катастрофы на границе K-Pg шло медленнее из-за развязавшейся там геологической драмы. Шотландия обязана своим впечатляющим ландшафтом как раз палеогену. Когда Америка и Европа разделились, поднимающаяся лава образовала Шотландское высокогорье. Вулканы Скай и остальной части Внутренних Гебридских островов – Арднамерхана и Сент-Килда – опорожнили свои желудки на то, что осталось от мелового периода, аналогично сибирским траппам в конце перми.

В недавних исследованиях высказывалось предположение, что вулканической истерике Ская способствовала сама Вселенная. В скалах острова, которым насчитывается примерно 60 миллионов лет, содержатся минералы с астероидов^13. То были лишь небольшие столкновения, но, возможно, они вызвали вулканическую активность в этом районе. Пока жизнь на Земле понемногу приходила в себя, в Шотландии начала палеогена выжить удавалось немногим.

Климат на планете был тропическим и больше напоминал сегодняшнее побережье Западной Африки. В палеогене температура неуклонно повышалась, пока она не достигла своего пика – то, что ученые называют PETM, палеоцен-эоценовым термическим максимумом [136]. Общее повышение температуры на целых 8° по Цельсию повлияло на модели эволюции современных млекопитающих. Многие формирующиеся группы уменьшились в размерах в ответ на изменения в растительности и климате.

В Шотландии почти нет окаменелостей палеогенового периода, поэтому понять, как там жилось в то время, сложно. Сохранилось несколько надкрыльев жуков с острова Малл, но на этом все. Породы, в которых могли быть палеогеновые окаменелости, сначала подверглись естественной эрозии, а затем были стерты недавними ледниковыми периодами.

Однако отложения в Англии дают нам хоть какое-то представление о том, что населяло обновленный мир после падения астероида на территории этого крошечного северного форпоста. Самое раннее ископаемое палеогена на Британских островах – зуб арктоциона^14. Ему около 57 миллионов лет, и его отнесли к сборной солянке кондиляртров. Арктоцион мог принадлежать к древним копытным или, возможно, даже представителю одной из групп млекопитающих, которые не дожили до наших дней, – плотоядным креодонтам.

К среднему палеогену в скалах Южной Англии собирается весь состав. Были найдены зубы и кости, принадлежащие ранним представителям приматов, грызунов, кроликов, копытных млекопитающих и некоторых плотоядных. Среди них есть и несколько метатериев, которые до последнего держались за свои крепости: сумчатые оставались в Европе до середины миоцена (около 14 миллионов лет назад) – последние их останки были найдены в Германии.

Самый древний из известных кротов, эотальпа («рассветный крот»), происходит из среднего палеогена Англии^15. Вновь открыв образ жизни, впервые испробованный докодонтами более 100 миллионов лет назад, они заселили леса, разделив их с разнообразными родами птиц, ящериц и амфибий.

Это всего лишь дразнящие картинки жизни, которая процветала по мере того, как планета оправлялась от последствий катастрофы. Ледники, возможно, стерли часть палеонтологического прошлого Шотландии, но при этом они обнажили мезозойские породы Внутренних Гебридских островов. Лед вырезал корри – это такая котловина, – заострил и натер пики, как кончики кия. Просачиваясь между палеогеновыми вулканами, он приподнял базальтовое покрытие ровно настолько, чтобы мы смогли рассмотреть экосистему юрского периода. То, что природа одной рукой забирает, она отдает другой.

Исследования древних млекопитающих Шотландии только начались [137]. Этот значительный период нашей истории записан на камне таким мелким шрифтом, что нам нужны мощные синхротроны, чтобы его прочитать. Эти кости – часть глобального ископаемого наследия, и чем больше мы про них узнаем и пересматриваем старые находки, тем больше мы познаем наш мир. Новые методы визуального анализа подмечают то, что раньше мы не могли заметить. Упрощение вычислений – благодаря компьютерам, кодированию и плотной сети математических анализов – подкрепляют наши наблюдения еще и количественно. Химический состав горных пород помогает нам определить их возраст, а изотопы и генетика подкидывают новые способы анализировать останки.

Палеонтология, некогда евро-американское занятие, в котором всем заправляли белые мужчины, грабящие чужие земли, наконец обретает истинно международный характер. Женщины получают все большее признание за свой вклад, а ископаемые возвращаются на родину.

Но предстоит еще многое сделать для того, чтобы наука, изучающая жизнь и ее разнообразие, стала разнообразнее по своим представителям. Пора оставить в прошлом представления о том, что наука – удел эксцентричных гениев, и перейти к эпохе сотрудничества. Ни одна экосистема не процветает без разнообразия. Оно сделает богаче и нашу работу.

Что ж, мой рассказ подошел к концу, хотя здесь только начинается история происхождения многих других млекопитающих. Такие уж мы эгоисты, мы любим слушать истории про себя, но за этим не ко мне.

Кто-то скажет, что вся эта книга возводит млекопитающих на пьедестал, ставя их выше рептилий и амфибий. У меня не было такой цели. Я надеюсь, она дала вам иной взгляд на эволюционную историю, в которой наши предки вовсе не были загнанными и запуганными. Можно еще много чего рассказать, но вместить столько чудес эволюции в одну книгу попросту невозможно.

Начиная с каменноугольного периода, синапсиды пережили бесчисленные вымирания и испробовали все способы пробиться в жизни. Временами они сводили на нет общепринятые определение успеха и странности. Иногда они шли на кардинальные меры, подстраиваясь под постоянно меняющийся мир. Надеюсь, я смогла вам доказать, что лучшие эволюционные ходы были сделаны нашими предками сотни миллионов лет назад – об их примитивности не может быть и речи.

О современной «эре млекопитающих» написано огромное количество книг. Этот путь начинается 66 миллионов лет назад в палеогене и быстро расходится в тысячи направлений. Какой бы маршрут вы ни выбрали, пункт назначения – сегодняшний день.

Отсюда вы уже сами знаете дорогу домой.

Эпилог

Триумф маленьких существ

Как бы неразумно ни вели себя животные, человек всех неизмеримо превосходит своим безумием.

Герман Мелвилл. Моби Дик

15 марта 2019 года по всему миру молодые люди вышли на улицы. Они вышли из школ и колледжей. Они за руку вытащили и своих родителей. Их лица были разрисованы цветами – покрытосеменные снова оказались в центре революции. Маленькие пальчики сжимали плакаты с изображениями алого пламени, тающей Земли и восклицательных знаков. Они заговорили все вместе, став единым голосом. Они – следующее поколение, призывающее взрослых принять меры в условиях чрезвычайной климатической ситуации.

Антропогенное изменение климата меняет нашу планету и человеческую политику. В тот день я присоединилась к молодым людям в Оксфорде, которые маршировали по улицам с огнем в глазах, надеясь, что политики и бизнесмены будут не так слепы. Это был радостный, но мрачный протест. В этих умоляющих лицах читалось многообещающее будущее, но у тех, кто наиболее решительно настроен решить проблему, как правило, меньше всего политической власти для принятия своевременных мер. Остается только надеяться, что их родители и бабушки с дедушками готовы их услышать.

Борьба с неизбежными последствиями изменения климата – повышением уровня моря, экстремальными погодными условиями, частыми лесными пожарами – самая насущная проблема человечества. Наша борьба носит экологический, социальный, политический и экономический характер. В отличие от любого другого существа, жившего до нас, мы можем сами решить, как выжить, мы можем предвидеть и планировать, чтобы упредить надвигающуюся катастрофу.

Для животных выжить при массовом вымирании – все равно что выиграть в эволюционную лотерею. Будут ли у них необходимые черты, чтобы выжить, – дело случая. И мало кого случай одаривает улыбкой.

Когда речь заходит о смерти в глобальном масштабе, мы знаем одно: стоит быть скромным. Независимо от того, приходит ли эта смерть с неба, вырывается ли из недр Земли или становится результатом того, что предприимчивая обезьяна включила все конфорки на атмосферной плите, выживают маленькие ребята. Небольшой размер не единственный критерий: чем меньше вас заботит пища и среда обитания, тем быстрее вы размножаетесь; чем шире ваш ареал, тем больше у вас шансов. Привередничать уже не получится.

После пермского периода всего несколько существ справились с вымиранием. Синапсиды выдвинули своего кандидата, который продолжил бы их дело: листрозавра, свиноподобного продолжателя рода, фактически захватившего власть над миром 252 миллиона лет назад. Эта же роль досталась мелким роющим плацентарным, когда астероид разнес динотопию. Таксоны катастроф можно найти после каждого массового вымирания. Самое сложное – удержать свой успех в долгосрочной перспективе.

Вокруг нас так много всего меняется, что же изучение эволюции скажет нам о том, кто переживет наш нынешний кризис вымирания? Как будут жить млекопитающие в мире, который создают люди?

Люди воспроизводят многие условия предыдущих массовых вымираний. Парниковый эффект, вызванный выбросом углекислого газа и метана в атмосферу, повышает температуру, точно так же, как это сделали сибирские траппы 252 миллиона лет назад. Уничтожение сред обитания для строительства, сельского хозяйства и промышленности мало чем отличается от разрушений, вызванных падением астероида 66 миллионов лет назад, и его последствий для растительности. Хотя подобное уже происходило и раньше в гораздо больших масштабах, изменения не были такими стремительными, и у организмов была возможность приспособиться. Когда же трудности сходили на нет, планета могла восстановиться.

По мере того как наш климат становится теплее, вполне возможно, что млекопитающие станут более активными по ночам^1. В засушливых и жарких условиях, например в пустынях, животные не выходят до наступления темноты. Млекопитающие таким образом предотвращают перегревание, или гипертермию, которая гораздо опаснее для теплокровных, чем переохлаждение. Более полумиллиона человек умирают каждый год из-за чрезмерного повышения температуры тела, когда начинают отказывать органы, а поражение головного мозга приводит к смерти. Количество дней, когда температура превышает 35° по Цельсию, утроится в ближайшие десятилетия, а потому гипертермия представляет реальную опасность не только для людей, но и для всех животных.

Исследования показали, что многие млекопитающие (а также некоторые амфибии, рыбы и насекомые) довольно гибкие в плане своей деятельности. Они меняют время охоты или сбора пищи в соответствии с изменениями сезона года, суточной температуры, засухами и рисками нападения хищников. Это известно как временная гибкость, относительно распространенное явление. Как мы выяснили в предыдущих главах, большинство современных млекопитающих активны в сумерках, на рассвете или ночью, у них сохраняется цветовая слепота, как и у их предков. Так они могут изменять свою активность в ответ на повышение дневных температур, возвращаясь в нишу, которую когда-то занимали млекопитающие позднего триаса.

По мере повышения глобальной температуры увеличится и частота засух. Животным будет труднее удерживать влагу. Ночной образ жизни поможет и в этом, поскольку позволит экономить воду и энергию, которые в противном случае были бы потрачены впустую на попытки остыть.

Тем животным, которые не могут менять характер активности, придется перемещаться – либо по широте, либо по высоте. Согласно проведенным исследованиям, это уже происходит: животные в высоких широтах отступают к полюсу, в то время как многие другие начали подниматься выше^2. Такая реакция на климатические изменения перекликается с моделью, наблюдавшейся после массового вымирания в пермском периоде, когда устрашающие температуры на экваторе сделали его непригодным для жизни большинства организмов.

Однако перемещение – это только ответная реакция, но никак не решение. Животные не могут планировать наперед, поэтому их передвижения случайны. Согласно работе, опубликованной в 2013 году, их скитания негативно сказались на шансах на выживание, снизив их почти на 90 процентов, перемещение принесет пользу организмам только примерно в 5 процентах случаев^3. Так, когда последнее крупное оледенение в Европе закончилось около 11 000 лет назад, популяции песца (Alopex lagopus) в южной половине континента не смогли последовать за отступающими льдами на север; они просто вымерли ниже определенной широты^4.

Большинству животных, включая нас самих, придется нелегко в грядущей жаре, но тем, у кого самые большие географические ареалы, больше шансов выиграть в лотерею выживания.

Хотя переселение могло бы помочь определенным видам, ему кое-что препятствует: присутствие людей. Мы устанавливаем на пути животных множество барьеров в виде инфраструктуры: дороги, городская среда, заборы, каналы и измененные среды обитания (например, поля). Они мешают естественному перемещению в поисках убежища. Исследования показали, что около половины видов уже находятся в движении, и на суше они мигрируют со скоростью около 15 километров в год. И на планете осталось совсем немного мест, где можно преодолеть такое расстояние, не наткнувшись на что-то созданное человеком.

Размер, как мы уже обсуждали, – важный фактор выживания при массовом вымирании. Согласно эффекту лилипутов, мелкие животные выживают лучше, а крупные, как правило, становятся меньше. Плохая новость для харизматичной мегафауны, столь любимой сафари, зоопарками и документальными фильмами о дикой природе. Проблемы жары и засухи непропорционально сильно сказываются на более крупных животных из-за более низкого соотношения поверхности к объему, что препятствует их способности справляться с избыточным теплом. Потеря среды обитания также влияет на их источники пищи и передвижения. Опубликованное в 2020 году исследование, посвященное распределению млекопитающих с 1970-х годов, показало, что сокращение ареала коррелирует с большой массой тела, повышением температуры воздуха, потерей среды обитания и высокой плотностью населения^5. В то же время несколько мелких универсалов с высокими показателями воспроизводства, напротив, расширили свой ареал. На вашем месте я бы попрощалась с любым диким животным крупнее свиньи – зоопарки, вероятно, будут единственным для них убежищем в нашем неприглядном будущем.

Непритязательность уже доказала свою эффективность в качестве стратегии выживания среди людей. Крысы и мыши – паразиты, которых мы боимся и травим, – живут рядом с нами, потому что после нас всегда есть что подобрать. Остатки чипсов, ваза с фруктами на кухонном столе, семена для птичек в саду, урожай или даже пластиковые кабели – они съедят все. Некоторые виды лис, опоссумов и енотов тоже разглядели в нас возможную выгоду и приспособились к нашему шуму и застроенной среде в обмен на вкуснейший мусор, который мы ежедневно выбрасываем. Эти городские виды процветают и имеют куда больший выводок, чем их сельские братья.

Повышение уровня моря уже привело к жертвам среди млекопитающих. Рифовая мозаичнохвостая крыса (Melomys rubicola) получила в 2016 году печальный титул первого млекопитающего, вымершего из-за антропогенного изменения климата. Повышение уровня моря и суровые погодные условия разрушили хрупкую среду обитания этого вида на коралловых атоллах, доказав, что маленький размер, может, увеличивает шансы на выживание, но не делает неуязвимым.

Вы могли подумать, что повышение уровня моря принесет пользу морским жителям, но закисление океана и деоксигенация – потеря кислорода – оказывают такое пагубное воздействие на пищевую цепочку, что они намного перевешивают любые преимущества. В прошлые массовые вымирания крупным морским хищникам, как правило, приходилось плохо. Исследование, проведенное в 2020 году, предполагает, что морские млекопитающие уже сталкиваются с ростом заболеваемости инфекционными болезнями, который может еще больше ускориться из-за усиления сезонных погодных условий^6.

Разрушение среды обитания – самая коварная причина вымирания. Это верно не только для антропогенного вымирания, в палеонтологической летописи изменения флоры всегда имели самые разрушительные последствия для других организмов. Сегодня основная причина разрушения биоразнообразия – использование нами земли для сельского хозяйства, поскольку мы должны прокормить 7,8 миллиарда человек. Около 70 процентов сельского хозяйства связано с производством мяса, которое также поглощает огромные объемы воды и зерна. Хотя бы поэтому вегетарианство стоит считать одним из самых действенных способов спасти мир.

Около 60 процентов всех ныне живущих млекопитающих содержатся людьми для употребления в пищу. Насчитывается более 1,4 миллиарда коров, 1,8 миллиарда овец и коз и 980 миллионов свиней^7, на долю которых наряду с людьми приходится 34 процента всех млекопитающих на Земле. Общее количество наших домашних кошек составляет 600 миллионов, собак – 470 миллионов. Между тем дикие млекопитающие составляют лишь 4 процента от всех ныне живущих млекопитающих [138].

Такой расклад можно было бы рассматривать как феноменальную историю успеха плацентарных млекопитающих, которых мы отобрали и развели для получения мяса или домашнего содержания, но все это пагубно для глобального разнообразия. Предки коров и лошадей уже вымерли, остались лишь группы, отдающие дань их былой славе [139].

Домашний скот и люди – ничтожный осколок в эволюции синапсидов, которая длилась невероятные 350 миллионов лет. Каждый четвертый вид млекопитающих находится под постоянной угрозой исчезновения [140], мы уничтожаем все, ради чего сохранялась наша родословная.

Мы живем в «эру людей», в антропоцене. Как иронично, что его определяющей чертой стало создание мира, в котором нам самим скоро не останется места.

Пока я заканчиваю работу над книгой, подходит к концу локдаун в Шотландии. Наша полевая работа на острове Скай была прекращена чуть более двух месяцев назад, когда пандемия Covid‑19 превратилась из неясной угрозы в мрачную реальность. Масштаб человеческих потерь ужасен, однако польза для любого другого живого существа – млекопитающего и не только – очевидна даже в такой краткосрочной перспективе.

В Соединенном Королевстве нас попросили оставаться дома во избежание распространения вируса. Ограничиваясь одним часом прогулок на свежем воздухе, люди прогуливались по близлежащим к своим домам кварталам, часто впервые за многие годы. И их не могли не поразить растущие зеленые насаждения, которые казались в разы пышнее, чем раньше. Некошеные обочины дорог быстро покрылись эффектным обрамлением из полевых цветов.

Знаменитые строки Дарвина вполне описывают прогулку в разгар пандемии: «Любопытно созерцать густо заросший берег, покрытый многочисленными разнообразными растениями с поющими в кустах птицами, порхающими вокруг насекомыми…»8 Всего несколько недель неограниченного роста, и природа уже берет свое.

Поскольку на наших улицах нет машин и пешеходов, дикие звери начали разведывать обстановку. В Лландидно, Уэльс, стада диких коз разграбили сады местных жителей, расхаживая по улицам, как головорезы. Пятнистый олень в Наре, Япония, которого обычно подкармливают туристы, отправился в поисках пропитания в пригород. В Тель-Авиве шакалы и волки прогуливались по парку Ха-Яркон. Автомобильные аварии пагубно сказываются на популяции диких животных, включая млекопитающих: каждый день на дорогах Соединенных Штатов погибает до миллиона диких животных^9. Карантин, вероятно, спас гораздо больше жизней животных, чем людей.

За первый месяц пандемии выбросы углекислого газа в Китае сократились на четверть^10. Впервые более чем за 30 лет жители индийского штата Пенджаб смогли увидеть Гималаи, которые находятся на расстоянии 200 километров, благодаря снижению загрязнения воздуха. В социальные сети выкладывались фотографии с хештегом #GlobalHealing (Глобальное исцеление). Люди наслаждались проблесками мира природы, который их бабушки и дедушки считали само собой разумеющимся. Это мир, о котором мы мечтаем, но его заслоняет та реальность, с которой надо что-то решать.

Несмотря на все это, по оценкам Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, к концу 2020 года ежегодные выбросы CO_2 сократятся всего на 6–8 процентов. Другие прогнозы предполагают, что сокращение едва ли компенсирует устойчивый рост^11 и вскоре все вернется в обычное русло. «Зеленое» начало 2020 года – ничто по сравнению с масштабами проблемы. Чтобы что-то изменить, нам нужно проводить локдаун каждый год в течение следующих 30 лет.

Теперь мы – астероид. В этом массовом вымирании человечество – это извергающаяся лава. История повторяется, но, в отличие от геологического прошлого, сегодня есть вид, который может повлиять на происходящее. Мы можем не только разрушать, у нас есть сила остановить вымирание и восстановить наш мир.

В противном случае пришло время вступить в мир крыс и тараканов. Мы относимся к ним с таким презрением, но на самом деле нам стоит позавидовать их гибкости и жизнестойкости. Хотя многие места обитания будут утрачены, появятся новые. Кто знает, какие существа будут населять Антарктиду, когда человечество окончательно лишит ее ледникового достоинства.

Мы уже таксон катастроф. Подобно другим млекопитающим до нас, нам придется стать насекомоядными, когда глобальная нехватка продовольствия и воды остановит сельское хозяйство. Домашний скот и домашние питомцы вряд ли будут с нами в будущем, хотя некоторые из них, вероятно, переживут нас.

Млекопитающие, которые переживут это массовое вымирание, будут такими же, как и после предыдущих катастроф: мелкими, прячущимися в норах, ночными, универсалами. Этот образ жизни практиковался последние 210 миллионов лет. У них неплохо получается.

Мы живем в неопределенные времена. Если в летописи окаменелостей и можно найти хоть какое-то утешение, так это то, что жизнь всегда каким-то образом справляется с трудностями. Хотя я не сомневаюсь, что синапсиды продолжат участие в гонке эволюции, эстафетную палочку понесем, скорее всего, уже не мы, люди.

Благодарности

Прежде всего я должна признать, что многие окаменелости, описанные в этой книге, были найдены на землях коренных народов, где исследователи и коллекционеры брали образцы без разрешения. Это частая практика начала двадцатого века из-за колониального отношения к людям за пределами Европы. Исследователи, включая меня, продолжают извлекать выгоду из найденных там ресурсов. Наука структурирована непропорционально большим наследием белой европейской мысли и культуры, что по своей сути исключает цветных людей и сводит на нет их вклад. Я хочу засвидетельствовать свое почтение традиционным хранителям земель, откуда происходят эти окаменелости, и признать, что они – истинные стражи своего природного наследия.

Поблагодарить стоит очень многих, все они помогли воплотить эту книгу в жизнь. Во-первых, благодарность моим редакторам Джиму, Анне и Анжелике за то, что они с самого начала взялись за меня, проверяли меня во время карантина и помогали улучшить книгу своими отзывами и советами, также спасибо Кэтрин за ее отзыв и тщательное редактирование. Эйприл Неандер своим мастерством и искусством оживила прошлое, и я по-настоящему счастлива, что она согласилась со мной работать.

Я очень благодарна всем, кто не пожалел своего времени и оставил отзывы о моем тексте, включая Росса Барнетта, Жюльена Бенуа, Нила Броклхерста, Джона Шуаньера, Винсента Фернандеса, Дэвида Форда, Ника Фрейзера, Кристин Дженис, Кристиана Каммерера, Сюзанну Лайдон, Чжэ-Си Ло, Криса Маниаса, Джулию Панчироли, Лару Сцишио и Майкла Уолдмана. Было очень приятно получить конкретную информацию от экспертов в своей области: Лара Сцишио рассказала мне о цирконах и Кару; Кими Шапель – о завроподах Кару; Пиа Виглиетти рассказала мне об Айоне Руднер; Гвен Антелл – о деколонизации науки; Бернхард Ципфель одним из первых открыто заговорил со мной о наследии Роберта Брума; а Криста Кульян дала мне совет о том, как лучше подойти к описанию нелицеприятных сторон истории науки.

Изображения были предоставлены Жюльеном Бенуа, Чжэ-Си Ло, Музеем естествознания Оксфордского университета, Музеем естественной истории им. Филда в Чикаго и Королевским Тиррелловском палеонтологическим музеем в Драмхеллере. Фотографии Зофьи Келан-Яворовской любезно дали Иоланта Кобылинская и Магдалена Борсук-Бялыницкая, которые предоставили их из невероятного архива Института палеобиологии в Польше; в настоящее время эти фотографии оцифровываются. Спасибо также талантливым писателям и поэтам, которые разрешили мне привести строки из их работ: Мэри Энн Кеннеди, Джастину Сейлсу и Фионе Ритчи Уокер. Скорее бы почитать новые работы!

В более личном плане я очень благодарна Роджеру Бенсону, Стигу Уолшу, Ричарду Батлеру и Джоне Шуаньеру: они прекрасные наставники, отличная компания, и они не обиделись на мои описания. Особая благодарность Роджеру Бенсону, который неизменно поддерживал (и конструктивно критиковал) мою работу и который предоставил мне небольшой «творческий отпуск» для написания книги – благодаря локдауну он превратился в пятимесячный апокалиптический писательский ретрит. Спасибо также Майклу Уолдману за все то время, что он потратил, рассказывая мне о своей жизни, исследованиях и истории образцов со Ская, – без его открытий я бы не оказалась там, где я есть. Большое спасибо моим научным наставникам Чжэ-Си Ло, Николасу Фрейзеру и Стигу Уолшу за поддержку во всем; без них я бы никогда не защитила докторскую диссертацию и не смогла бы одновременно приступить к написанию этой книги.

Мои друзья и подписчики (особенно в «Твиттере») постоянно поддерживали мой писательский энтузиазм, хотя они этого и не знали. Спасибо вам, что вы в восторге от книги и ее темы! Много-много людей сыграли огромную роль в научных открытиях и исследованиях, описанных в этой книге, но которых нельзя было упомянуть в целях продолжения повествования и ограниченности места. К ним относятся Джон Хадсон, геолог и эксперт по Гебридским островам, и мои коллеги по работе с млекопитающими, которых так много, что не перечислить. Вы все невероятно важные люди, и, надеюсь, вы простите меня за неизбежные ошибки и упущения.

Наконец, я крепко и с любовью обнимаю маму и мужа: спасибо, что смогли принять то, что я часто была прикована к своему ноутбуку и мало уделяла вам внимания. Я писала это, постоянно думая о своем отце, по которому я скучаю каждый день. Хотела бы я, чтобы он увидел публикацию этой книги, он бы так гордился мной. Лучи любви моему брату, сестрам и остальным членам моей семьи: вы всегда поддерживали меня и мои иногда необычные интересы. Я годами надоедала вам разговорами о естествознании, и я твердо намерена и дальше надоедать вам еще долгие годы.

Наконец, спасибо вам, читателям, за то, что выбрали эту книгу. Надеюсь, она вам понравилась.

Примечания

Глава 1

1 Forbes, A. R. 1923. Place names of Skye and Adjacent Islands: With Lore: Mythical, Traditional, and Historical. Alexander Gardner Ltd, Paisley: с. 333.

Глава 2

1 Buckland, W. 1824. Notice on the Megalosaurus or the Great Fossil Lizard of Stonesfi eld. Geological Society London 2: 390–396.

2 Там же, с. 391.

3 Hakewell, H. Esq. 1822. Notice on the Stonesfield Slate pits by MGS. In Howlett, E. A., Kennedy, W. J., Powell, H. P. & Torrens, H. S. 2017. New light on the history of Megalosaurus, the great lizard of Stonesfield. Archives of Natural History 44: 82–102.

4 Buckland, F. T. 1858. Memoir of the Very Rev. William Buckland, D.D., F.R.S., Dean of Westminster. In Buckland, W. Geology and mineralogy considered with reference to natural theology. Routledge & Company, London.

5 Charles Lyell to Lyell Senior, 24 August 1828. In Rudwick, M. 2008. Worlds Before Adam: The Reconstruction of Geohistory in the Age of Reform. University of Chicago Press, Chicago: pp. 270–1.

6 Charles Lyell to Lyell Senior, 14 November 1827. Там же, p. 248.

7 Owen, R. 1834. On the generation of the marsupial animals, with a description of the impregnated uterus of the Kangaroo. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 124: 333–364.

8 Owen, R. 1871. Monograph of the Fossil Mammalia of the Mesozoic Formations. Monographs of the Palaeontographical Society 24: 1–115, 111.

9 Там же, с. 114.

10 Там же, с. 112.

11 Osborn, H. F. 1887. On the structure and classification of the Mesozoic Mammalia. Proceedings of the Academy of Sciences of Philadelphia: 282–292, 287.

12 Там же, с. 291.

Глава 3

1 Janis, C. M. & Keller, J. C. 2001. Modes of ventilation in early tetrapods: Costal aspiration as a key feature of amniotes. Acta Palaeontologica Polonica 46: 137–170.

2 Mann, A., Gee, B. M., Pardo, J. D., Marjanović, D., Adams, G. R., Calthorpe, A. S., Maddin, H. C. & Anderson, J. S. 2020. Reassessment of historic ‘microsaurs’ from Joggins, Nova Scotia, reveals hidden diversity in the earliest amniote ecosystem. Papers in Palaeontology [online].

Глава 4

1 Исследование показало, что более 75 процентов книг по истории, изданных в Америке, написаны мужчинами, а из биографических книг 71 процент посвящен мужчинам. Kahn, A. & Onion, R. 6 January 2016. Is History Written About Men, by Men? The State, www.thestate.com.

2 Имоджен Робертсон, председательница Ассоциации писателей-историков Соединенного Королевства, сказала интервьюеру: «Гендерная предвзятость становится ужасно очевидной, стоит только посмотреть на то, о чем якобы должны писать женщины. Мужчины пишут о грандиозных экспансивных историях, ревизионистских взглядах на мир, и в основном у них Вторая мировая война с самими собой». Rottner, T., 5 March 2016. Is History Written by Men? The Bubble, www.thebubble. org.uk.

3 Мемориал можно увидеть в статье «Википедии», посвященной Родерику Импи Мэрчисона.

4 Duncan, H. 1831. An account of the tracks and footmarks of animals found impressed on sandstone in the quarry of Corncockle Muir, in Dumfriesshire. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh 11: 194–209.

5 Grierson, J. 1828. On Footsteps before the Flood, in a specimen of red sandstone. Edinburgh Journal of Science 8: 130–134.

6 Duncan, H. 1831. An account of the tracks and footmarks of animals found impressed on sandstone in the quarry of Corncockle Muir, in Dumfriesshire. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh 11: 194–209.

7 Там же.

8 Cope, E. D. 1878. Descriptions of Extinct Batrachia and Reptilia from the Permian Formation of Texas. Proceedings of the American Philosophical Society 17: 505–530.

9 Mayor, A. 2005. Fossil Legends of the First Americans. Princeton University Press, Princeton: pp. 195–198.

1 °Cope, E. D. 1886. The long-spined Theromorpha of the Permian epoch. The American Naturalist 20: 544–545.

11 Там же.

12 Haack, S. C. 1986. A thermal model of the sailback pelycosaur. Paleobiology 12: 450–458.

13 Bennett, S. C. 1996. Aerodynamics and thermoregulatory function of the dorsal sail of Edaphosaurus. Paleobiology 22: 496–506.

14 Huttenlocker, A. K., Mazierski, D. & Reisz, R. R. 2011. Comparative osteohistology of hyperelongate neural spines in the Edaphosauridae (Amniota: Synapsida). Palaeontology 54: 573–590.

15 Bailey, J. B. 1997. Neural spine elongation in dinosaurs: sailbacks or buffalobacks? Journal of Paleontology 71: 1124–1146.

16 Rega, E. A., Noriega, K., Sumida, S. S., Huttenlocker, A., Lee, A. & Kennedy, B. 2012. Healed fractures in the neural spines of an associated skeleton of Dimetrodon: implications for dorsal sail morphology and function. Fieldiana Life and Earth Sciences 5: 104–111.

17 Darwin, C. 1859. On the Origin of Species (1st edition). John Murray, London: p. 88.

18 Cooper, N., Bond, A. L., Davis, J. L., Portela Miguez, R., Tomsett, L. & Helgen, K. M. 2019. Sex biases in bird and mammal natural history collections. Proceedings of the Royal Society B286: 20192025.

19 Cope, E. D. 1880. Second contribution to the history of the Vertebrata of the Permian formation of Texas. Proceedings of the American Philosophical Society 19: 38–58.

2 °Clauss, M., Frey, R., Kiefer, B., Lechner-Doll, M., Loehlein, W., Polster, C., Rössner, G. E. & Streich, W. J. 2003. The maximum attainable body size of herbivorous mammals: morphophysiological constraints on foregut, and adaptations of hindgut fermenters. Oecologia 136: 14–27.

Глава 5

1 Barghusen, H. R. 1975. A Review of Fighting Adaptations in Dinocephalians (Reptilia, Therapsida). Paleobiology 1: 295–311.

2 Randau, M., Carbone, C. & Turvey, S.T. 2013. Canine evolution in sabretoothed carnivores: natural selection or sexual selection? PLOS One 8: e72868.

3 Cisneros, J. C., Abdala, F., Rubidge, B. S., Dentzien-Dias, P. C. & de Oliveira Bueno, A. 2011. Dental occlusion in a 260-million-year-old therapsid with saber canines from the Permian of Brazil. Science 331: 1603–1605.

4 Cisneros, J. C., Abdala, F., Jashashvili, T., de Oliveira Bueno, A. & DentzienDias, P. 2015. Tiarajudens eccentricus and Anomocephalus africanus, two bizarre anomodonts (Synapsida, Therapsida) with dental occlusion from the Permian of Gondwana. Royal Society Open Science 2: 150090.

5 Froebisch, J. & Reisz, R. R. 2011. The postcranial anatomy of Suminia getmanovi (Synapsida: Anomodontia), the earliest known arboreal tetrapod. Zoological Journal of the Linnean Society 162: 661–698.

6 Ford, D. P. & Benson, R. B. 2020. The phylogeny of early amniotes and the affinities of Parareptilia and Varanopidae. Nature Ecology & Evolution 4: 57–65.

7 Chinsamy-Turan, A. 2012. Forerunners of Mammals. Indiana University Press, Bloomington: p. 281.

8 Ireland, A., Maden-Wilkinson, T., McPhee, J., Cooke, K., Narici, M., Degens, H. & Rittweger, J. 2013. Upper limb muscle-bone asymmetries and bone adaptation in elite youth tennis players. Medicine and Science in Sports and Exercise 45.

9 Macintosh, A. A., Pinhasi, R. & Stock, J. T. 2017. Prehistoric women’s manual labor exceeded that of athletes through the first 5500 years of farming in Central Europe. Science Advances 3: eaao3893.

10 Montes, L., Le Roy, N., Perret, M., De Buffrenil, V., Castanet, J. & Cubo, J., 2007. Relationships between bone growth rate, body mass and resting metabolic rate in growing amniotes: a phylogenetic approach. Biological Journal of the Linnean Society 92: 63–76.

11 Rey, K., Amiot, R., Fourel, F., Abdala, F., Fluteau, F., Jalil, N. E., Liu, J., Rubidge, B. S., Smith, R. M., Steyer, J. S. & Viglietti, P. A. 2017. Oxygen isotopes suggest elevated thermometabolism within multiple Permo-Triassic therapsid clades. Elife 6: e28589.

12 Betts, H. C., Puttick, M. N., Clark, J. W., Williams, T. A., Donoghue, P. C. & Pisani, D. 2018. Integrated genomic and fossil evidence illuminates life’s early evolution and eukaryote origin. Nature Ecology & Evolution 2: 1556–1562.

Глава 6

1 Цитата из журнала The Economist, Фариш Дженкинс. 17 ноября 2012: 98.

2 В 2019 году Скала возглавил список самых высокооплачиваемых актеров мира по версии Forbes, в который также входят пятеро актеров из Кинематографической вселенной Marvel. Business Insider.

3 Stanley, S. M. 2016. Estimates of the magnitudes of major marine mass extinctions in earth history. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: 6325 – E6334.

4 Masaitis, V. L. 1983. Permian and Triassic volcanism of Siberia. Zapiski VMO 4: 412–425.

5 McElwain, J. C. 2018. Paleobotany and global change: Important lessons for species to biomes from vegetation responses to past global change. Annual Review of Plant Biology 69: 761–787.

6 Stanley, S. M. 2016. Estimates of the magnitudes of major marine mass extinctions in earth history. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: 6325–6334.

7 Sciscio, L., de Kock, M., Bordy, E. & Knoll, F. 2017. Magnetostratigraphy across the Triassic – Jurassic boundary in the main Karoo Basin. Gondwana Research 51: 177–192.

Глава 7

1 Jones, K. E., Angielczyk, K. D. & Pierce, S. E. 2019. Stepwise shifts underlie evolutionary trends in morphological complexity of the mammalian vertebral column. Nature Communications 10: 5071.

2 Jones, K. E., Angielczyk, K. D., Polly, P. D., Head, J. J., Fernandez, V., Lungmus, J. K., Tulga, S. & Pierce, S. E. 2018. Fossils reveal the complex evolutionary history of the mammalian regionalized spine. Science 361: 1249–1252.

3 Findlay, G. 1972. Dr. Robert Broom, F.R.S.: Palaeontologist and Physician, 1866–1951: A Biography, Appreciation and Bibliography. A. A. Balkema, Amsterdam: p. 25.

4 Kuljian, C. 2016. Darwin’s Hunch: Science Race and the Search for Human Origins. Jacana Media, Johannesburg.

5 Letter from Henry Fairfield Osborne, p. 41 in Findlay, G. 1972. Dr. Robert Broom, F.R.S.: Palaeontologist and Physician, 1866–1951: A Biography, Appreciation and Bibliography. A. A. Balkema, Amsterdam.

6 Crompton, A. W. 1968. In Search of the ‘Insignificant’. Discovery: Magazine of the Peabody Museum of Natural History, Yale University. 3: 23–32.

7 The Star, 28 February 1952. In Kuljian, C. 2016. Darwin’s Hunch: Science Race and the Search for Human Origins. Jacana Media, Johannesburg.

8 История ее открытия, рассказанная южноафриканским палеонтологом доктором Пией Виглиетти после встречи с Айоной Руднер.

9 Wallace, D. R. 2004. Beasts of Eden: Walking Whales, Dawn Horses, and Other Enigmas of Mammal Evolution. University of California Press, Berkeley: p. 129.

10 Angielczyk, K. D. & Schmitz, L. 2014. Nocturnality in synapsids predates the origin of mammals by over 100 million years. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 281: 20141642.

11 Warren, W. C., Hillier, L. W., Graves, J. A. M., Birney, E., Ponting, C. P., Grützner, F., Belov, K., Miller, W., Clarke, L., Chinwalla, A. T. & Yang, S. P. 2008. Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution. Nature 453: 175–183.

12 Hurum, J. H., Luo, Z.-X. & Kielan-Jaworowska, Z. 2006. Were mammals originally venomous? Acta Palaeontologica Polonica 51: 1–11.

13 Newham, E., Gill, P. G., Brewer, P., Benton, M. J., Fernandez, V., Gostling, N. J., Haberthür, D., Jernvall, J., Kankaanpää, T., Kallonen, A., Navarro, C., Pacureanu, A., Richards, K., Robson Brown, K., Schneider, P., Suhonen, H., Tafforeau, P., Williams, K. A., Zeller-Plumhoff, B. & Corfe, I. J. 2020. Reptile-like physiology in Early Jurassic stem-mammals. Nature Communications, 11: 1–13.

14 Blackburn, T. I. M. & Gaston, K. 1998. The distribution of mammal body masses. Diversity and Distributions 4: 121–133.

Глава 8

1 Fernandez, V., Abdala, F., Carlson, K. J., Rubidge, B. S., Yates, A. & Tafforeau, P. 2013. Synchrotron reveals Early Triassic odd couple: injured amphibian and aestivating therapsid share burrow. PLOS One 8: e64978.

2 Miller, H. 1858. The Cruise of the Betsey, Or, A Summer Ramble Among the Fossiliferous Deposits of the Hebrides: With Rambles of a Geologist, Or, Ten Thousand Miles Over the Fossiliferous Deposits of Scotland. Constable & Co, Edinburgh.

3 Описал Ник Фрейзер, Национальный музей Шотландии, 14 декабря 2017 года.

4 Рассказал Рэйчел Вуд из Эдинбургского университета в 2016 году.

5 История, рассказанная мне Майклом Уолдманом летом 2017 года.

6 Wind, J. 1984. Computerized X – ray tomography of fossil hominid skulls. American Journal of Physical Anthropology 63: 265–282.

7 Conroy, G. C. & Vannier, M. W. 1984. Noninvasive three-dimensional computer imaging of matrix-filled fossil skulls by high-resolution computed tomography. Science 226: 1236–1239.

8 Со страниц веб-сайта Музея естествознания Оксфордского университета [обращалась в апреле 2020 года].

9 Sollas, W. J. 1903. A method for the investigation of fossils by serial sections. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences 196: 257–263, 262.

10 Benoit, J., Manger, P. R. & Rubidge, B. S. 2016. Palaeoneurological clues to the evolution of defining mammalian soft tissue traits. Scientific reports 6: 25604.

11 Oftedal, O. T. 2012. The evolution of milk secretion and its ancient origins. Animal: an international journal of animal bioscience 6: 355–368.

12 Zhou, C.-F., Bhullar, B.-A., Neander, A., Martin, T., Luo, Z.-X. 2019. New Jurassic mammaliaform sheds light on early evolution of mammal-like hyoid bones. Science 365: 276–279.

Глава 9

1 Luo, Z.-X., Meng, Q.-J., Ji, Q., Liu, D., Zhang, Y.-G. & Neander, A.I. 2015. Evolutionary development in basal mammaliaforms as revealed by a docodontan. Science 347: 760–764.

2 Ji, Q., Luo, Z.-X., Yuan, C.-X. & Tabrum, A.R. 2006. A swimming mammaliaform from the Middle Jurassic and ecomorphological diversification of early mammals. Science 311: 1123–1127.

3 Meng, J., Hu, Y., Wang, Y., Wang, X. & Li, C., 2006. A Mesozoic gliding mammal from northeastern China. Nature 444: 889–893.

4 Luo, Z.-X. 2011. Developmental Patterns In Mesozoic Evolution of Mammal Ears. Annual Reviews of Ecology, Evolution, and Systematics 42: 355–380.

5 Luo, Z.-X., Schultz, J. A. & Ekdale, E. G. 2016. Evolution of the middle and inner ears of mammaliaforms: the approach to mammals. In Clack J. A., Fay, R. R. & Popper, A. A. (eds). Evolution of the Vertebrate Ear: Evidence from the Fossil Record. Springer Handbook of Auditory Research 59: pp. 139–74.

6 Heffner, H. E. & Heffner, R. S. 2018. The evolution of mammalian hearing. AIP Conference Proceedings 1965: 130001.

Глава 10

1 Kielan-Jaworowska, Z. 2013. In Pursuit of Early Mammals. Indiana University Press, Bloomington: p. 74.

2 Там же.

3 Henkel, S. 1966. Methoden zur Prospektion und Gewinnung kleiner Wirbeltierfossilien. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie: 178–184.

4 Cromie, W. J. 24 May 2001. Oldest Mammal is found: Origin of mammals is pushed back to 195 million years. The Harvard Gazette.

5 Kühne, W. G. 1956. The Liassic Therapsid Oligokyphus. British Museum, London.

6 Panciroli, E., Walsh, S., Fraser, N. C., Brusatte, S. L. & Corfe, I. 2017. A reassessment of the postcanine dentition and systematics of the tritylodontid Stereognathus (Cynodontia, Tritylodontidae, Mammaliamorpha), from the Middle Jurassic of the United Kingdom. Journal of Vertebrate Paleontology 37, 373–386.

7 Hoffman, E. A. & Rowe, T. B. 2018. Jurassic stem-mammal perinates and the origin of mammalian reproduction and growth. Nature 561: 104–108.

8 20 марта 2019 года. Super bloom tourists cause small town ‘safety crisis’. BBC News.

9 Fu, Q., Diez, J. B., Pole, M., Ávila, M. G., Liu, Z. J., Chu, H., Hou, Y., Yin, P., Zhang, G. Q., Du, K. & Wang, X. 2018. An unexpected noncarpellate epigynous flower from the Jurassic of China. Elife: e38827.

10 Smith, S. A., Beaulieu, J. M. & Donoghue, M. J. 2010. An uncorrelated relaxed-clock analysis suggests an earlier origin for flowering plants. Proceedings of the National Academy of Sciences 107: 5897–5902.

11 Barba-Montoya, J., dos Reis, M., Schneider, H., Donoghue, P. C. & Yang, Z. 2018. Constraining uncertainty in the timescale of angiosperm evolution and the veracity of a Cretaceous Terrestrial Revolution. New Phytologist 218: 819–834.

12 Hochuli, P. A. & Feist-Burkhardt, S. 2013. Angiosperm-like pollen and Afropollis from the Middle Triassic (Anisian) of the Germanic Basin (northern Switzerland). Frontiers in Plant Science 4: 344.

13 In Darwin, C. 1859. On the Origin of Species (1st edition). John Murray, London.

14 Friis, E. M., Pedersen, K. R. & Crane, P. R. 2001. Fossil evidence of water lilies (Nymphaeales) in the Early Cretaceous. Nature 410: 357–360.

15 Gomez, B., Daviero-Gomez, V., Coiff ard, C., Mart í n-Closas, C. & Dilcher, D. L. 2015. Montsechia, an ancient aquatic angiosperm. Proceedings of the National Academy of Sciences 112: 10985–10988.

16 Sun, G., Dilcher, D. L., Wang, H. & Chen, Z. 2011. A eudicot from the Early Cretaceous of China. Nature 471: 625–628.

17 Field, D. J., Benito, J., Chen, A., Jagt, J. W. & Ksepka, D. T. 2020. Late Cretaceous neornithine from Europe illuminates the origins of crown birds. Nature 579: 397–401.

18 Kielan-Jaworowska, Z. 2005. Zofia Kielan-Jaworowska: An Autobiography. Unpublished: p. 3.

19 Wituska, K. & Tomaszewski, I. 2006. Inside a Gestapo Prison: The Letters of Krystyna Wituska, 1942–1944. Wayne State University Press, Detroit.

20 Buffetaut, E. & Le Loeuff, J. 1994. The discovery of dinosaur eggshells in nineteenth-century France. In Carpenter, K., Hirsch, K. & Horner, J. (eds). Dinosaur Eggs and Babies. Cambridge University Press, New York: pp. 31–34.

21 Gregory, W. K. 1927. Mongolian Mammals of the ‘Age of Reptiles’. The Scientific Monthly 24: 225–235.

22 Kielan-Jaworowska, Z. 2005 Zofia Kielan-Jaworowska: An Autobiography. Unpublished: p. 18.

23 Kielan-Jaworowska, Z., Presley, R. & Poplin, C. 1986. The cranial vascular system in taeniolabidoid multituberculate mammals. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences 313: 525–602.

24 Cifelli, R. L. & Fostowicz Frelik, Ł. 2016. Legacy of the Gobi Desert: Papers in Memory of Zofia Kielan-Jaworowska. Acta Palaeontologica Polonica 67: 13.

25 Boyce, C. K., Brodribb, T. J., Feild, T. S. & Zwieniecki, M. A. 2009. Angiosperm leaf vein evolution was physiologically and environmentally transformative. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 276: 1771–1776.

Глава 11

1 Longrich, N. R., Tokaryk, T. & Field, D. J. 2011. Mass extinction of birds at the Cretaceous – Paleogene (K – Pg) boundary. Proceedings of the National Academy of Sciences 108: 15253–15257.

2 Longrich, N. R., Bhullar, B. A. S. & Gauthier, J. A. 2012. Mass extinction of lizards and snakes at the Cretaceous – Paleogene boundary. Proceedings of the National Academy of Sciences 109: 21396–21401.

3 Vajda, V. & McLoughlin, S. 2004. Fungal proliferation at the Cretaceous – Tertiary boundary. Science 303: 1489.

4 Rehan, S. M., Leys, R. & Schwarz, M. P. 2013. First evidence for a massive extinction event affecting bees close to the KT boundary. PLOS One 8: e76683.

5 Donovan, M. P., Iglesias, A., Wilf, P., Labandeira, C. C. & Cúneo, N. R. 2016. Rapid recovery of Patagonian plant – insect associations after the end-Cretaceous extinction. Nature Ecology & Evolution 1: 1–5.

6 Slater, G. J. 2013. Phylogenetic evidence for a shift in the mode of mammalian body size evolution at the Cretaceous – Palaeogene boundary. Methods in Ecology and Evolution 4: 734–744.

7 Grossnickle, D. M., Smith, S. M. & Wilson, G. P. 2019. Untangling the multiple ecological radiations of early mammals. Trends in Ecology and Evolution 34: 936–949.

8 Benson, R. B. J., Hunt, G., Carrano, M. T. & Campione, N. 2018. Cope’s rule and the adaptive landscape of dinosaur body size evolution. Palaeontology 61: 13–48.

9 Anderson, A. O. & Allred, D. M. 1964. Kangaroo rat burrows at the Nevada Test Site. The Great Basin Naturalist 24: 93–101.

10 Jorgensen, C. D. & Hayward, C. L. 1965. Mammals of the Nevada Test Site. Brigham Young University Science Bulletin, Biological Series 6: Article 1.

11 Wilson, G. P., Evans, A. R., Corfe, I. J., Smits, P. D., Fortelius, M. & Jernvall, J. 2012. Adaptive radiation of multituberculate mammals before the extinction of dinosaurs. Nature 483: 457–460.

12 Goin, F. J., Reguero, M. A., Pascual, R., von Koenigswald, W., Woodburne, M. O., Case, J. A., Marenssi, S. A., Vieytes, C. & Vizcaíno, S. F. 2006. First gondwanatherian mammal from Antarctica. Geological Society, London, Special Publications 258: 135–144.

13 20 ноября 2018 года. Meteorite hunters dig up 60 million-year-old site in Skye. BBC News.

14 Hooker, J. J. & Millbank, C. 2001. A Cernaysian mammal from the Upnor Formation (Late Palaeocene, Herne Bay, UK) and its implications for correlation. Proceedings of the Geologists’ Association 112: 331–338.

15 Hooker, J. J. 2016. Skeletal adaptations and phylogeny of the oldest mole Eotalpa (Talpidae, Lipotyphla, Mammalia) from the UK Eocene: the beginning of fossoriality in moles. Palaeontology 59: 195–216.

Эпилог

1 Levy, O., Dayan, T., Porter, W. P. & Kronfeld – Schor, N. 2019. Time and ecological resilience: can diurnal animals compensate for climate change by shifting to nocturnal activity? Ecological Monographs 89: e01334.

2 Pecl, G. T., Araújo, M. B., Bell, J. D., Blanchard, J., Bonebrake, T. C., Chen, I. C., Clark, T. D., Colwell, R. K., Danielsen, F., Evengård, B. & Falconi, L. 2017. Biodiversity redistribution under climate change: Impacts on ecosystems and human well-being. Science 355: eaai9214.

3 Buckley, L. B., Tewksbury, J. J. & Deutsch, C. A. 2013. Can terrestrial ectotherms escape the heat of climate change by moving? Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 280: 20131149.

4 Dalén, L., Nyström, V., Valdiosera, C., Germonpré, M., Sablin, M., Turner, E., Angerbjörn, A., Arsuaga, J. L. & Götherström, A. 2007. Ancient DNA reveals lack of postglacial habitat tracking in the arctic fox. Proceedings of the National Academy of Sciences 104: 6726–6729.

5 Pacifici, M., Rondinini, C., Rhodes, J. R., Burbidge, A. A., Cristiano, A., Watson, J. E., Woinarski, J. C. & Di Marco, M. 2020. Global correlates of range contractions and expansions in terrestrial mammals. Nature Communications 11: 1–9.

6 Sanderson, C. E. & Alexander, K. A. Unchartered waters: Climate change likely to intensify infectious disease outbreaks causing mass mortality events in marine mammals. Global Change Biology 26: 4284–4301.

7 Robinson, T. P., Wint, G. W., Conchedda, G., Van Boeckel, T. P., Ercoli, V., Palamara, E., Cinardi, G., D’Aietti, L., Hay, S. I. & Gilbert, M. 2014. Mapping the global distribution of livestock. PLOS One, 9: e96084.

8 Darwin, C. 1859. On the Origin of Species (1st edition). John Murray, London.

9 Seiler, A. and Helldin, J. O. 2006. Mortality in wildlife due to transportation. In The Ecology of Transportation: Managing Mobility for the Environment. Davenport, J. and Davenport, Julia L. (eds). Springer, Dordrecht: pp. 165–189.

10 Watts, J. & Kommenda, N. 23 March 2020. Coronavirus pandemic leading to huge drop in air pollution. Guardian.

11 Согласно статье Peduzzi, P. 11 мая 2020 года. Record global carbon dioxide concentrations despite COVID‑19 crisis. United Nations Environment Programme [онлайн: обращалась в мае 2020-го].

Список литературы

Глава 1

1 Panciroli, E., Benson, R. B. J., Walsh, S., Butler, R. J., Castro, T. A., Jones, M. E. & Evans, S. E. 2020. Diverse vertebrate assemblage of the Kilmaluag Formation (Bathonian, Middle Jurassic) of Skye, Scotland. Earth and Environmental Transactions of the Royal Society of Edinburgh [online].

2 Stephenson, D. & Merritt, J. 2006. Skye: a landscape fashioned by geology. Scottish Natural Heritage, Edinburgh.

3 White, S. & Ross, D. 2019. Jurassic Skye: Dinosaurs and Other Jurassic Animals of the Isle of Skye. NatureBureau, Newbury.

Глава 2

1 Buckland, W. 1824. Notice on the Megalosaurus or the Great Fossil Lizard of Stonesfi eld. Geological Society London 2: 390–396.

2 Mayor, A. 2005. Fossil Legends of the First Americans. Princeton University Press, Princeton.

3 Moyal, A. 2001. Platypus: The Extraordinary Story of How a Curious Creature Baffl ed the World. Smithsonian Books, Washington DC.

4 Osborn, H. F. 1887. On the structure and classifi cation of the Mesozoic Mammalia. Proceedings of the Academy of Sciences of Philadelphia: 282–292.

5 Owen, R. 1871. Monograph of the Fossil Mammalia of the Mesozoic Formations. Monographs of the Palaeontographical Society 24: 1–115.

6 Rudwick, M. 2008. Worlds Before Adam: The Reconstruction of Geohistory in the Age of Reform. University of Chicago Press, Chicago.

7 Schiebinger, L. 1993. Why mammals are called mammals: gender politics in eighteenth-century natural history. The American Historical Review 98: 382–411.

Глава 3

1 Angielczyk, K. D. 2009. Dimetrodon is Not a Dinosaur: Using Tree Thinking to Understand the Ancient Relatives of Mammals and Their Evolution. Evolution: Education and Outreach 2: 257–271.

2 Beerling, D. 2017. The Emerald Planet. Oxford University Press, Oxford.

3 Clack, J. A. 2002. Gaining Ground: The Origin and Evolution of Tetrapods. Indiana University Press, Bloomington.

4 Shubin, N. 2009. Your Inner Fish: The amazing discovery of our 375-million-year-old ancestor. Penguin, London.

5 Sues, H.-D. 2019. The Rise of Reptiles: 320 Million Years of Evolution. Johns Hopkins University Press, Baltimore.

Глава 4

1 Cooper, N., Bond, A. L., Davis, J. L., Portela Miguez, R., Tomsett, L. and Helgen, K. M. 2019. Sex biases in bird and mammal natural history collections. Proceedings of the Royal Society B286: 20192025.

Глава 5

1 Chinsamy-Turan, A. 2012. Forerunners of Mammals. Indiana University Press, Bloomington.

2 Kemp, T. 2005. Origin and Evolution of Mammals. Oxford University Press, Oxford.

Глава 6

1 Ezcurra, M. D., Jones, A. S., Gentil, A. R. & Butler, R. J. 2020. Early Archosauromorphs: The Crocodile and Dinosaur Precursors. In Encyclopedia of Geology (2nd edition). Elsevier, Amsterdam.

2 Hallam, T. 2005. Catastrophes and Lesser Calamities: The Causes of Mass Extinctions. Oxford University Press, Oxford.

3 Kolbert, E. 2015. The Sixth Extinction: An Unnatural History. Bloomsbury, London.

4 Stanley, S. M. 2016. Estimates of the magnitudes of major marine mass extinctions in earth history. Proceedings of the National Academy of Sciences 113: 6325–6334.

Глава 7

1 Findlay, G. 1972. Dr. Robert Broom, F.R.S.; palaeontologist and physician, 1866–1951: a biography, appreciation and bibliography. A. A. Balkema, Amsterdam.

2 Kuljian, C. 2016. Darwin ’ s Hunch: Science Race and the Search for Human Origins. Jacana Media, Johannesburg.

3 Merritt, J. F. 2010. The Biology of Small Mammals. Johns Hopkins University Press, Baltimore.

4 Wallace, D. R. 2004. Beasts of Eden: Walking Whales, Dawn Horses, and Other Enigmas of Mammal Evolution. University of California Press, Berkeley.

Глава 8

1 Benoit, J., Manger, P. R. & Rubidge, B. S. 2016. Palaeoneurological clues to the evolution of defi ning mammalian soft tissue traits. Scientifi c Reports 6: 25604.

2 Cunningham, J. A., Rahman, I. A., Lautenschlager, S., Rayfi eld, E. J. & Donoghue, P. C. 2014. A virtual world of paleontology. Trends in Ecology & Evolution 29: 347–357.

3 Miller, H. 1858. The Cruise of the Betsey, Or, A Summer Ramble Among the Fossiliferous Deposits of the Hebrides: With Rambles of a Geologist, Or, Ten Thousand Miles Over the Fossiliferous Deposits of Scotland. Constable & Co, Edinburgh.

4 Oftedal, O. T. 2012. The evolution of milk secretion and its ancient origins. Animal: an international journal of animal bioscience 6: 355–368.

Глава 9

1 Drew, L. 2017. I, Mammal: The Story of What Makes Us Mammals. Bloomsbury Sigma, London.

2 Panciroli, E. 4 July 2018. Beijing fossil exhibition prompts rethink of mammal evolution. Guardian.

Глава 10

1 Cifelli, R. L. & Fostowicz-Frelik, Ł. 2016. Legacy of the Gobi Desert: Papers in Memory of Zofi a Kielan-Jaworowska. Acta Palaeontologica Polonica 67.

2 Coiro, M., Doyle, J. A. & Hilton, J. 2019. How deep is the confl ict between molecular and fossil evidence on the age of angiosperms? New Phytologist 223: 83–99.

3 Kielan-Jaworowska, Z. 1975. Late Cretaceous Mammals and Dinosaurs from the Gobi Desert: Fossils excavated by the Polish-Mongolian Paleontological Expeditions of 1963–71 cast new light on primitive mammals and dinosaurs and on faunal interchange between Asia and North America. American Scientist 63: 150–159.

4 Kielan-Jaworowska, Z. 2013. In Pursuit of Early Mammals. Indiana University Press, Bloomington.

5 Kühne, W. G. 1956. The Liassic Therapsid Oligokyphus. British Museum, London.

6 Mayor, A. 2000. The First Fossil Hunters: Palaeontology in Greek and Roman Times. Princeton University Press, Princeton New Jersey.

Глава 11

1 Agust í, J. 2005. Mammoths, Sabertooths, and Hominids: 65 Million Years of Mammalian Evolution in Europe. Columbia University Press, New York.

2 Barnett, R. 2019. The Missing Lynx: The Past and Future of Britain ’ s Lost Mammals. Bloomsbury Sigma, London.

3 Grossnickle, D. M., Smith, S. M. & Wilson, G. P. 2019. Untangling the multiple ecological radiations of early mammals. Trends in Ecology and Evolution 34: 936–949.

4 Prothero, D. 2019. The Princeton Field Guide to Prehistoric Mammals (Princeton Field Guides). Princeton University Press, Princeton.

5 Slater, G. J. 2013. Phylogenetic evidence for a shift in the mode of mammalian body size evolution at the Cretaceous – Palaeogene boundary. Methods in Ecology and Evolution 4: 734–744.

6 Zachos, F. & Asher, R. 2018. Mammalian Evolution, Diversity and Systematics. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, Berlin.

Эпилог

1 Dixon, D. 2018. After Man, A Zoology of the Future (updated edition). Breakdown Press, London.

2 Francis, R. C. 2015. Domesticated: Evolution in a Man-Made World. W. W. Norton & Company, New York.

3 Pecl, G. T., Ara ú jo, M. B., Bell, J. D., Blanchard, J., Bonebrake, T. C., Chen, I. C., Clark, T. D., Colwell, R. K., Danielsen, F., Eveng a rd, B. & Falconi, L. 2017. Biodiversity redistribution under climate change: Impacts on ecosystems and human well-being. Science 355: eaai9214.

4 Weissman, A. 2008. The World Without Us. Virgin Books, London.

Примечания

1

Который, конечно, был вовсе не палеонтологом, а археологом с хлыстом и в шляпе – и при этом довольно паршивым (здесь и далее, если не указано иное, прим. автора).

2

Что довольно относительно. Для горцев отпечатки ног на южном побережье Англии покажутся куда более дальними, чем отпечатки на Скае.

3

Проведя впечатляющую детективную работу, Росс обнаружил, что Руба-нам-Братайреан – это, вероятно, искажение Руба-на-братхан (Жернов Мыс). Жернова – это большие круглые камни, которые когда-то использовались для измельчения зерна. Большие искусственные круглые отверстия в скале предполагают, что когда-то здесь производили жернова в промышленных масштабах.

4

Аммониты – это спиралевидные окаменелости морских беспозвоночных. Внутри них жили мягкотелые животные, похожие на наутилуса; чем-то аммонит походил на осьминога, живущего в раковине улитки. Белемниты были кальмарообразными животными, обычно в летописи окаменелостей встречается их твердый внутренний скелет в форме снаряда.

5

Уверена, что многие браки кажутся такими же долгими.

6

Есть несколько ошеломляющих исключений, многие из которых перечислены в отчетах, в настоящее время готовящихся к публикации. Птерозавр, обнаруженный в ходе наших полевых работ в 2017 году, третий из найденных на острове, поистине впечатляет.

7

Птеродактили – это разновидность птерозавров; не динозавров, а летающих ящеров, тесно связанных с динозаврами.

8

Новых для европейцев, а не для народов, которые жили там тысячелетиями.

9

Термин «ученый» вошел в обиход только в 1830-х годах и начал широко использоваться уже в двадцатом веке. Я использую этот термин для удобства современного читателя.

10

Ламарка, как известно, критикуют за «неправильное» понимание эволюции, но его идеи не были такими уж неправильными, как принято считать. Он выступал за механизмы «упражнения» и «неупражнения», полагая, что те характеристики, которые используются, наследуются, а те, которые не используются, атрофируются, что не так уж далеко от истины.

11

Как мы увидим в последующих главах, поиски происхождения человека нередко приводили к совершению ужасающих деяний во имя науки.

12

Первая идентификация останков американского мамонта как принадлежащих к виду слонов была произведена африканскими рабами в начале 1700-х годов. Многие из них приехали из Анголы или Конго, а потому слоны были им хорошо известны.

13

Хотя некоторые млекопитающие потеряли большую часть своей шерсти, даже киты сохраняют отголосок ее присутствия. У детенышей китов часто есть несколько усиков на подбородке, которые выпадают по мере взросления.

14

Название класса было обусловлено социальным аспектом. В 1700-х годах большинство богатых женщин нанимали кормилиц, но при жизни Линнея началась целая кампания по убеждению женщин самостоятельно кормить своих детей грудью. Этот культурный фон, несомненно, повлиял на выбор названия, сделав акцент на том, что выдвигалось как «естественный порядок вещей».

15

Хотя сохраняется идея о том, что однопроходные и сумчатые больше похожи на рептилий, чем на плацентарных млекопитающих, для современного анатома сходства мало. У них обоих есть клоака, но она устроена совсем по-другому. Как вы узнаете в скором времени, однопроходные и сумчатые не более похожи на рептилий, чем вы или я.

16

Она прекрасно описана в книге Энн Мойяль «Утконос» (Platypus).

17

Однако любопытно то, что нечто подобное появилось у группы рептилий, называемых Hupehsuchians, в триасе. Однако, как вы увидите в главе 6, триас полон чудаков.

18

Роды – множественное число от слова «род». Всем организмам даны названия рода и вида, так, например, люди – род Homo, вид sapiens.

19

Не все они были технически млекопитающими, если полагаться на нашу более строгую современную терминологию, но они были очень близкими родственниками. Эти определения станут более ясными по мере чтения.

20

Конечно, они не первыми их обнаружили. Индейцы находили ископаемые кости куда раньше, интегрировав свои знания в устное народное творчество, которое предвосхитило более позднее западное научное понимание. Если вы хотите побольше об этом почитать, ознакомьтесь с работой Адриенны Майор «Ископаемые легенды первых американцев» (Fossil Legends of the First Americans).

21

Хотя Осборн и крупная фигура в американской палеонтологии, его вклад не так часто признают из-за его расистских взглядов на этническую принадлежность и эволюцию. Он разделял эти взгляды с такими людьми, как Роберт Брум – мы поближе познакомимся с Брумом и его идеями касательно расы в главе 7.

22

Сосудистые растения – в отличие от несосудистых – снабжены тканями для транспортировки воды от корней к листьям и питательных веществ от листьев к остальным частям растения (ткани называются ксилемой и флоэмой). Они также размножаются из спорофитов, у которых два набора хромосом вместо одного, и у них есть настоящие корни, листья и стебли. Несосудистые растения, такие как мхи и печеночники, лишены этих характеристик.

23

Подробнее об эволюции растений читайте в книге Дэвида Бирлинга «Изумрудная планета» (The Emerald Planet).

24

Хотя некоторые четвероногие с тех пор потеряли две или более конечностей и вернулись в воду. Ужасная неблагодарность.

25

Эта истина великолепно раскрыта в книге Нила Шубина «Внутренняя рыба», и я настоятельно призываю прочитать ее, чтобы понять, как наши лопастеперые предки проявляются в наших телах и по сей день.

26

Не совсем ясно, были ли у них веки. Я спросила у Стига Уолша (см. главу 1), который их изучает, на что он ответил: «У меня такое чувство, что им не нужен был увлажняющий состав для защиты глаз. Но в какой-то момент нечто подобное должно было развиться… Честно говоря, я никогда об этом не задумывался…» Чувствую, не за горами маячит новый грант на исследования.

27

Мне нравится думать, что эта животинка – «она», хотя нет абсолютно никаких научных оснований так полагать.

28

Хотя мы часто называем их земноводными, правильнее называть их и их вымерших родственников, имеющих общего предка, беспанцирными. Земноводные – более поздняя, ныне живущая ветвь этого семейства.

29

Разгораются споры об использовании терминов «рептилия» или «завропсид» применительно к этой ветви. Взаимоотношения этих групп четвероногих остаются трудноразрешимыми. Однако эта дискуссия выходит за рамки темы книги, а потому я буду использовать эти термины взаимозаменяемо.

30

Туатара (сфенодон) – единственный выживший представитель группы рептилий, называемых клювоголовыми. Эндемик Новой Зеландии.

31

Рекомендую «Восстание рептилий» (The Rise of Reptiles) доктора Сьюза – не прославленного абсурдистского детского писателя, а немецкого палеонтолога. По общему признанию он без ума от столь же восхитительной абсурдности. И кошек, он ОБОЖАЕТ кошек.

32

Шучу, конечно. В Канаде находятся самые древние из известных ископаемых синапсидов, но это не значит, что синапсиды были только там, просто мы еще не нашли их окаменелостей в других частях света.

33

Впору поразиться тому, что западные палеонтологи с классическим образованием раньше считали хорошим визуальным ориентиром для обозначения вида. Но тогда что подумают люди будущего о современных нам научных названиях, отсылающих к кинофраншизам и дэт-метал-группам?

34

У ранних синапсид это отверстие создают скуловая, чешуйчатая и заглазничная кости. Кости немного сместились в процессе эволюции синапсидов, но их значение сохранилось.

35

Именно что «почти», потому что у одной группы синапсидов было очень маленькое второе отверстие в черепе. Пускай и совсем крошечное, но оно в очередной раз доказывает, что в каждом правиле есть досадное исключение. Вот почему биологические науки всегда намного сложнее, чем кажется на первый взгляд.

36

Ненаучные теоретические обоснования часто называют «Просто сказками», ссылаясь на классическую детскую книгу Редьярда Киплинга 1902 года, в которой объяснялось происхождение характеристик различных животных так, как их бы дал Ламарк. Другими словами, каждое животное выбирает развитие той или иной функции для своей собственной выгоды. Пускай эти сказки эволюционно неверны, но перед сном самое то.

37

Конечно, рептилии сильно изменились, анатомически и генетически. Но это история для другого автора…

38

Согласно «Каталогу рыб Эшмейера», на 15 июня 2020 года насчитывается 35 519 видов рыб.

39

Один из старейших независимых музеев Великобритании, открывшийся в 1843 году. Его стоит посетить ради невероятной коллекции окаменелостей, а также местных исторических экспонатов.

40

Немного камня Клашаха использовалось при строительстве Искупительного храма Святого Семейства (Саграда Фамилия), невероятной базилики в Барселоне, спроектированной ярким Антонио Гауди. Храм строится вот уже 135 лет, и окончание работ пока не предвидится. Камень Клашаха был выбран из-за его сходства с местным испанским камнем Монжуик.

41

Начнем с того, что не существовало разделения между научными названиями животных и их следов. Позже следы стали относить к их собственному ихнороду и ихновидам, отдельно от животных, которые, как считается, их оставили.

42

Эволюционное происхождение черепах и их место в генеалогическом древе рептилий на самом деле одна из самых больших загадок палеонтологии. Но одно можно сказать наверняка: пермских черепах не было.

43

Красными в США называют консервативные штаты, которые голосуют за республиканцев. В противовес им выступают синие штаты, голосующие за демократов, и колеблющиеся штаты фиолетового цвета, в которых в равной степени популярны кандидаты обеих партий (прим. пер.).

44

Название «пеликозавр» проблематично еще и потому, что первая его часть в переводе с греческого двусмысленна и означает деревянную чашу, топор или таз. Первоначально название относилось к форме седалищной кости в области таза, что было отличительным признаком группы.

45

Я люблю этот мультфильм, но в плане точности в нем полный бардак, не то чтобы я ожидала научной строгости от мультиков. Все изображенные в ленте животные существовали в совершенно разные времена.

46

Ближе к телу у отростков есть отпечатки прикрепления мышц спины, но это естественно для всех позвоночных животных.

47

По общему признанию, маленькая голова была свойственна не только казеидам – эдафозавр тоже не отличался большим черепом. Любителям растений, которым не нужно много пережевывать, большая голова и рот ни к чему.

48

«Вальс Лары» – культовая композиция с участием русского струнного инструмента балалайки из «Доктора Живаго» (1965), которая звучит на протяжении всего фильма. А Боуи проехал по Транссибу, возвращаясь из своего турне по Японии в Великобританию в 1973 году. Интересно, что он напевал себе под нос по пути?

49

Время сновидений – основополагающая часть культуры и духовности австралийских аборигенов, отсылающая к эпохе творения.

50

На самом деле считается, что восстановленный скелет биармозуха принадлежит детенышу, который мог бы стать гораздо более крупным зверем, но я привела его описание ради примера. На самом деле он мог принадлежать эотитанозуху или ивантозавру. Если это так, то взрослая особь достигала бы пяти метров в длину.

51

Чтобы еще больше вас запутать, был даже диноцефал с родовым именем «динозавр», названный через несколько лет после того, как Оуэн ввел в употребление свой термин. Диноцефалов также не следует путать с разновидностю жуков-усачей Dinocephalus. Видимо, их головы тоже наводят ужас.

52

Несколько более молодая (более поздняя) пермская группа рептилий, парейазавры, также обзавелись головными орнаментами вскоре после того, как вымерли диноцефалы. Они тоже были большими неповоротливыми травоядными.

53

Отряд хищные (Carnivora) – это отдельная группа, включающая таких животных, как собаки, кошки, медведи, гиены, ласки, мангусты, барсуки, еноты, тюлени и морские львы. Они обладают особыми карнассиальными задними зубами, которые эволюционировали для того, чтобы разрезать плоть. Хотя большинство из них питаются преимущественно мясом, важно отметить, что не все плотоядные животные в мире относятся к хищным.

54

Технически они не сумчатые, они принадлежат к более крупной группе, называемой метатерии (в которую входят сумчатые). Мы еще обсудим это различие в последующих главах.

55

Если посмотреть на фото Ричарда Оуэна, то можно подумать, что он тоже обращал в камень.

56

Мы не знаем, как скоро вырастал новый зуб. Непрерывная смена зубов – это особенность, позже утраченная в родословной млекопитающих, о чем мы узнаем в следующих главах.

57

Хотя пальма первенства могла принадлежать другому зверю. Считается, что животное под названием асцендонан из ранней перми вело древесный образ жизни. Оно принадлежит к группе, называемой варанопидами, которые когда-то считались синапсидами. Однако когда я писала эту книгу, вышла новая статья моих коллег из Оксфордского университета, в которой утверждалось, что на самом деле они ближе к рептилиям^6. В этом-то и трудность написания книги о науке: она никогда не стоит на месте. Кто знает, что еще выяснится к тому времени, когда книгу опубликуют?

58

Из формы пустоты создали цифровую модель, которую затем преобразовали в 3D-модель. Вы можете увидеть эту пустоту и получившуюся модель на выставках в музее Элгина.

59

Возможно, существовали даже ядовитые виды – очередное нововведение от семейства синапсидов, но эта интерпретация неоднозначна.

60

Хотя некоторые рыбы тоже могут контролировать температуру тела, например опахи (Lampris).

61

Птицы – это динозавры. Несмотря на некоторые настойчивые заявления, что это все еще вопрос для обсуждения, доказательства неопровержимы.

62

Джонсон возглавил ежегодный список самых высокооплачиваемых актеров Forbes в 2019 году, заработав за год 124 миллиона долларов. Особенно приятно то, что он известен как Скала, – так что он как никто другой подходит для этой метафоры^2.

63

На самом деле в конце триаса произошло два массовых вымирания. В Карнийском ярусе было несколько меньшее, но значительное событие, получившее название Карнийского плювиального эпизода.

64

В одном из классических мрачных скетчей Иззард рассуждает в своей традиционно причудливой манере о наших трудностях с пониманием геноцида. Так, он шутит, что для того, чтобы убить тысячи людей, приходится вставать довольно рано.

65

Из множества превосходных книг, посвященных нынешнему кризису, я особенно рекомендую к прочтению «Шестое вымирание. Неестественная история» Элизабет Колберт.

66

Аналогичный дисбаланс представляют люди. И курицы.

67

Нынешняя эпоха, характеризуемая присутствием и влиянием человечества.

68

В определении «бега» часто указывается, что в какой-то момент все ноги должны отрываться от земли, поэтому вы можете возразить, что слоны на самом деле не могут бегать. Однако тут стоит делать скидку на скованность движений ног и обратить внимание на то, как они пружинят во время движения – можно сказать, что слоны идут «быстрым шагом».

69

Горцев особенно часто отсылали или поощряли уехать основывать колонии по всей Британской империи, чтобы их родину в Шотландии можно было использовать для разведения скота и охоты на дичь. Шотландцы также участвовали в завоеваниях, рабстве и других колониальных устремлениях Британской империи в качестве солдат, торговцев и представителей мелкопоместного дворянства.

70

По правде говоря, будь вы диметродоном, у вас не было бы такого чувствительного, подвижного языка. Удивительные и разносторонние мышцы рта развились у млекопитающих гораздо позже и были связаны с манипулированием пищей и употреблением молока, как мы теперь знаем по окаменелостям юрского периода из Китая… продолжайте читать, вскоре мы доберемся и до этого.

71

Я говорила, что не стану углубляться в особенности рептилий, но этот факт настолько нелеп, что я просто не могла его проигнорировать. Некоторые водные обитатели модифицировали свою клоаку – общее отверстие для выделения и размножения, – чтобы способствовать газообмену (речь про газообразный кислород). Пути природы неисповедимы.

72

Как мы видели в главе 2, концепция «недостающего звена» основывалась на идее организации жизни по иерархической цепочке от одного животного к другому. В современном понимании эволюции и таксономии этот термин ненаучен.

73

Интерес к человеческим черепам, в частности, был связан с научным расизмом, а также с поиском колониальных «трофеев».

74

Некоторые исследователи какое-то время верили, что млекопитающие, возможно, произошли от земноводных. Хотя позже эту гипотезу опровергли, было распространено заблуждение, что рептилии произошли от земноводных, а млекопитающие – от рептилий. Как мы видели в главе 3, все три группы на самом деле произошли от общего четвероногого предка.

75

Книга Кристы Кульян «Догадка Дарвина» документирует тему науки, расы и поиска происхождения человека в Южной Африке и за ее пределами. Я настоятельно рекомендую ее к прочтению для более полного понимания этого предмета.

76

К сожалению, я не знаю, кому принадлежал этот скелет. Его увидел коллега во время изучения коллекции в Южной Африке. Ему рассказали (вкратце) об истории коллекционирования Брума. Этот коллега упомянул об услышанном, когда я рассказывала о роли Брума в исследовании млекопитающих для своей книги. Я провела дальнейшее расследование, но пока не располагаю информацией о первоначальном местонахождении скелета и о том, кому он принадлежал.

77

Родовое название Megazostrodon дано из-за формы зуба, а видовое название rudnerae – в честь Руднер.

78

Однажды утраченные колбочки и опсины (белки, образующие зрительные пигменты) не могут восстановиться. Эволюция не может идти вспять, она работает только с тем, что уже есть. В ходе мутации в существующих опсинах приматы вновь приобрели трехцветное зрение в своих двух типах колбочек. Это мутация настолько полезна, что случалась не раз: сначала у основания древа приматов в Старом Свете (включая макак, горилл, орангутанов, шимпанзе и нас), а затем у обезьян-ревунов Нового Света и у сумчатого медоеда (Tarsipes). Но наше цветовое зрение все еще очень далеко от невероятного восприятия мира птицами.

79

За некоторыми исключениями: например, однопроходные, но их странная поза, возможно, развилась от более прямоходящего предка.

80

Оказывается, перепады температуры изменяют микроструктуру мороженого, образуя крупные кристаллы и огрубляя текстуру, что влияет на наше восприятие вкуса. Как же приятно знать, что такая важная глобальная проблема нашла свое решение.

81

28 июня 2006 года сенатор Соединенных Штатов Тед Стивенс сказал: «Интернет – это вам не грузовик, куда можно напихать всякой всячины, это набор трубок. И, чтобы вы понимали, эти трубки могут быть заполнены, и если они заполнены, то, когда вы отправляете свое сообщение, оно встает в очередь. И если кто-то загрузит в эту трубку огромное количество материала, ждать вам придется долго…» Что самое удивительное, этот мужчина в свои восемьдесят с небольшим ничего не понимал в интернете, но входил в комитет, отвечающий за его регулирование.

82

Британская детская телепередача «Синий Питер» (Blue Peter) особенно известна тем, что поощряет детей делать что-то из предметов домашнего обихода, например из бутылок из-под моющих средств.

83

twitter.com/greatgeorgewmb

84

Палеобиологию в каком-то смысле можно назвать синонимом палеонтологии, разве что с большим уклоном в биологию. Палеонтологические исследования принимают все более междисциплинарный характер.

85

В молодости у них есть зубы, но позже они стираются, сменяясь ороговевшими пластинами.

86

Сэвидж не всегда был холостяком, он женился в 1969 году, но его жена Ширли Кэмерон Кориндон – тоже палеонтолог, специализирующаяся на ископаемых бегемотах, – умерла в 1976 году.

87

Камера-люцида – оптический прибор, служащий вспомогательным средством при переносе существующих мотивов на бумагу (прим. пер.).

88

Исследователи не только выяснили, что тихоокеанский таракан Diploptera punctata кормит своих детенышей этой бледно-желтой жидкостью, но и извлекли ее на пробу, процесс, который они описали как «доение таракана». Оказывается, это невероятно питательная смесь, так что, кто знает, на полках супермаркетов совсем скоро может появиться новое лакомство…

89

Выработка молока человеком – одна из причин, побудивших писателя Лайама Дрю задуматься о том, что значит быть млекопитающим. Об этом он пишет в своей замечательной книге «Я – животное», которую я настоятельно рекомендую прочитать, если вы хотите побольше узнать о биологии млекопитающих.

90

«Античность» классической Греции и Рима выглядит довольно современной для тех, кто обычно работает с костями, насчитывающими миллионы лет.

91

Конечно, это были не мыши, потому что, как уже говорилось, современных млекопитающих и мышей в том числе тогда еще не было.

92

Конкретный период мы не знаем, и исследования дают разные оценки, но 160 миллионов лет назад все уже точно началось.

93

Как по мне, это очень странно, потому что, если размышлять хронологически, докодонты первыми приобрели трибосфенические зубы. В таком случае, зубы современных млекопитающих должны указываться с приставкой «псевдо». Конечно, это так не работает, потому что мы смотрим на все с точки зрения настоящего.

94

В чем, собственно, и заключается весь смысл. Хорошо подобранное научное название сразу дает понять, каковы отличительные черты животного, но для его расшифровки нужно классическое западное образование. В наши дни, однако, научное название скорее подскажет, какого персонажа из Гарри Поттера любит исследователь.

95

Насекомые были эволюционными братьями Райт, а среди четвероногих летать придумали птерозавры несколько сотен миллионов лет спустя. Птицы и летучие мыши единственные среди современных четвероногих способны к управляемому полету. Теперь мы знаем, что птицы произошли от динозавров, но происхождение летучих мышей остается загадкой. Первым окаменелостям летучих мышей около 52 миллионов лет; уже тогда они обладали способностью к эхолокации и внешне напоминали нынешних летучих мышей. Будем надеяться, что однажды кто-нибудь найдет окаменелость протолетучей мыши и тайна их эволюции прояснится.

96

Эти маленькие существа из семейства прыгунчиковых (Macroscelididae) являют собой настоящее чудо природы. Они не больше ежика, но могут двигаться со скоростью почти 30 км/ч. Как если бы человек бежал со скоростью 160 км/ч, что в четыре раза превышает скорость олимпийского чемпиона Усэйна Болта.

97

Я не разбираюсь в гольфе, но мне сказали, что для ударов на наибольшие дистанции используют клюшки Драйвер и Вуд № 3. Но Айрон звучит куда лучше.

98

Поначалу считалось, что оно эволюционировало пять раз, но теперь мы понимаем, что у некоторых животных, у которых, как мы думали, было DMME – например у крошечного гадрокодия, с которым мы познакомились в главе 7, – его на самом деле не было.

99

У некоторых современных млекопитающих нет ушных раковин. Обычно такие звери обитают в воде (например, китообразные и тюлени) или не локализуют звук, часто потому, что живут под землей (например, кроты и карманные суслики).

100

Предки слонов и сирен разошлись около 50 миллионов лет назад. Интригует то, что, по-видимому, слоны происходят от полуводного предка. Зубы ископаемого родственника слона, меритерия, которому 35 миллионов лет, указывают на то, что это животное питалось водными растениями. Ученые знают это благодаря изотопам углерода в зубах. Хотя меритерий и не прямой предок современных слонов, вполне возможно, что он представляет образ жизни многих ранних представителей группы. В таком случае хоботные перешли от наземного образа жизни к водному, а затем снова вернулись на сушу. Давай, Дамбо, решайся.

101

Другой способ решить эту проблему – зубы с высокими коронками, чьей крепости хватит на всю жизнь.

102

Кроме Антарктиды, но с глобальным потеплением это всего лишь вопрос времени.

103

Вы наверняка заметили, что я уже не в первый раз упоминаю конвергентную эволюцию. Это не случайно: постоянно напоминая вам о ней, я надеюсь дать вам представление о ее распространенности в эволюционной истории.

104

Сегодня с тритилодонтами сравнится только тенрек, небольшое млекопитающее с Мадагаскара, у некоторых видов которого рождается около 32 детенышей. Однако это необычно для млекопитающих, и большинство пометов ограничено количеством сосков. У сумчатых часто детенышей больше, чем сосков, из-за чего не все из них выживают.

105

Лишь немногим больше, чем некоторые люди в социальных сетях.

106

Инстаграм – сеть, запрещенная судом РФ.

107

Покрытосеменные растения делятся на две группы, однодольные и двудольные, и стоит отметить, что Дарвин называл загадкой как раз таки разнообразие двудольных растений, а не все покрытосеменные растения.

108

Мы познакомились с этим невероятным терапсидом в главе 5.

109

Инстаграм – сеть, запрещенная судом РФ.

110

В 1991 году Институт Яд ва-Шем (занимающийся исследованиями холокоста) присвоил Францишеку и Марии Келан и их дочерям звание «Праведники народов мира». Эта награда вручается тем, кто помогал еврейскому народу, в знак признания их действий. Этой наградой Келаны очень дорожили.

111

Считается, что создатели Индианы Джонса вдохновлялись Эндрюсом. Подтверждений этому нет, к тому же выдвигались и другие возможные прототипы персонажа, в частности британский исследователь Перси Харрисон Фосетт. Оба представляют собой стереотипного мужчину-авантюриста – образ, от которого археология и палеонтология пытаются избавиться, поскольку мы, к счастью, отходим от мачизма прошлого.

112

Множественное число от слова «орогенез» – схождение частей земной коры, простыми словами – горообразование.

113

Слова, обозначающие массовый голод, или дзуд: хыйтун (холод), вызванный сильным холодом; цагаан (белый), вызванный обильным снегопадом; хар (черный), вызванный недостатком воды; темер (железо) – возникает в результате кратковременного таяния, за которым следуют низкие температуры, запирающие выпас скота в плену льда; и хавсарсан – комбинация двух или более других дзудов.

114

Сурки – пухлые наземные белки, обитающие на лугах и высокогорьях.

115

Конечно, не палеонтологи нашли первые окаменелости в Гоби и других частях Центральной Азии. Такие костяные захоронения динозавров находили жители этих регионов в течение нескольких тысяч лет, но они истолковывали их как останки мифических животных, например грифонов. Позже они стали частью фольклора.

116

Однако яйца динозавров находили и прежде. Священник Жан-Жак Пуэш видел «фрагменты яичной скорлупы очень больших размеров» в Пиренеях в 1859 году, но он просто не догадывался, кому они могут принадлежать^20.

117

Но коренные жители этого района находили яйца задолго до них. Эндрюс описал ожерелья, сделанные из скорлупы яиц динозавров в неолитических стоянках близ Баянзага.

118

Отсылка к одному из лучших стихотворений национального барда Шотландии Роберта Бернса «К полевой мыши». Кстати, название повести Джона Стейнбека «О мышах и людях» также взято оттуда: «Лучшие планы мышей и людей / Часто идут вкривь и вкось».

119

Отсылка к забавным оскорблениям обитателя французского замка в фильме «Монти Пайтон и Священный Грааль». Как я, конечно, уже отмечала, это никакие не грызуны, потому что они еще не эволюционировали. Пахло ли от них бузиной, вот это уже другой вопрос.

120

«Где Волли?» – цикл детских книг, в которых нужно найти Волли – персонажа в полосатой красно-белой кофте, очках и шапке с помпоном – на картинке, где изображено много людей (прим. пер.).

121

Они были «истинными» млекопитающими, представителями класса Mammalia.

122

Пристрастие больших панд к бамбуку – фантастический способ выживания на территории, изобилующей бамбуковыми растениями, – теперь ограничивает их ареал отдельными регионами Китая. Из-за вырубки лесов они могут потерять свою среду обитания, поэтому такой однообразный выбор пищи ставит их в невыгодное положение перед лицом быстрого развития человечества и под угрозу исчезновения.

123

Разновидность саламандры из Мексики с перистыми жабрами. Очень милая.

124

Так, в 2007 году актер Николас Кейдж купил череп тарбозавра за 276 000 долларов.

125

К сожалению, мне не довелось с ней встретиться: когда начиналась моя карьера, закончилась ее. Всего пару лет спустя на симпозиуме по млекопитающим в Китае я сидела за столом с теми, кто хорошо ее знал, и мы пили Байцзю, пока они рассказывали истории о ее замечательной жизни и работе. Теперь они передают то, чему научились у Келан-Яворовской, следующему поколению студентов, а значит, ее острый ум и огромная щедрость продолжают служить людям.

126

Но не обязательно по изобилию. Существует всего около 1000 видов голосеменных растений, но они, как правило, занимают обширные участки Земли. Например, бореальные леса в основном хвойные.

127

На Шетландских островах такой тусклый свет свойственен середине лета, когда солнце почти не заходит. Шетландские острова – самая северная часть Шотландии. Дальше к северу солнце вообще не садится в середине лета, его часто называют «полуночным солнцем».

128

Назван так в честь крошечного островного государства в «Путешествиях Гулливера» Свифта, население которого в двенадцать раз меньше обычного человека.

129

Названный в честь исследователей, которые его предложили, Филиппа Синьора и Джереми Липпса.

130

Если помните, в главе 4 мы уже говорили про то, что всего есть около 5500 видов млекопитающих, 10 000–18 000 видов птиц и 28 000 видов рыб. Однако насекомых насчитывается более 5,5 миллиона, так что на Земле была и всегда будет «эра насекомых».

131

Названном в честь двух физиков, Леонарда Орнштейна и Джорджа Юджина Уленбека, которые разработали математические формулы, описывающие это явление.

132

Адаптивная радиация представляет собой процесс, при котором биологические организмы, происходящие из одного вида, дифференцируются, образуя множество новых форм, особенно в том случае, когда в результате изменения среды обитания оказываются доступными новые виды пищи или появляются новые экологические ниши (прим. пер.).

133

На момент написания книги это исследование еще не было опубликовано. Скрестим пальцы, что к выходу книги оно уже будет обнародовано.

134

Конечно же, они не переживут прямого взрыва^9. Однако в отчете за 1965 год перечислены 45 видов млекопитающих, обитающих на испытательных полигонах в Неваде, что доказывает, насколько устойчивой может быть жизнь перед лицом разрушения^10.

135

Мадагаскарскую руконожку, или ай-ай (Daubentonia madagascariensis), часто называют самой странной, а вот награда за лучшее название должна достаться Большеногому хомяку Бастарда Macrotarsomys bastardi: облачись в свое имя, словно в броню, Джон Сноу, и никто не сможет тебя ранить.

136

Палеоцен – это первая эпоха палеогена, эоцен – вторая, а олигоцен – последняя.

137

Надеюсь, что, когда вы будете это читать, моя команда опубликует описание одного из скелетов млекопитающих юрского периода, которых когда-то нашли Уолдман и Сэвидж. И вы наконец познакомитесь с древними обитателями наших островов.

138

У птиц дела обстоят немного лучше: 30 процентов из них дикие, 70 процентов домашние – в основном куры.

139

Удивительная история наших одомашненных видов описана в книге Ричарда Фрэнсиса «Одомашненные: эволюция в созданном человеком мире».

140

Согласно Красной книге Международного союза охраны природы (МСОП).

Content

Эльза Панчироли
Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

Вступление

Глава первая Остров туманов и лагун

Глава вторая Ничуть не примитивный утконос

Глава третья Дырка в голове

Глава четвертая Первая эра млекопитающих

Глава пятая Теплокровные охотники

Глава шестая Массовое вымирание

Глава седьмая Молочный зуб

Глава восьмая Оцифрованные кости

Глава девятая Китайские открытия

Глава десятая Меловая революция

Глава одиннадцатая Дорога домой

Эпилог Триумф маленьких существ

Благодарности

Примечания

Список литературы

Примечания