Стив Брусатти

Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству

Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.)

Переводчик: Мария Елифёрова

Научный редактор: Александр Аверьянов, д-р биол. наук

Редактор: Роза Пискотина

Издатель: Павел Подкосов

Руководитель проекта: Мария Короченская

Арт-директор: Юрий Буга

Дизайн обложки: Алина Лоскутова

Корректоры: Елена Барановская, Ольга Бубликова

Верстка: Андрей Ларионов

Иллюстрации в блоке и на обложке Todd Marshall, Sarah Sheley

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

© Stephen (Steve) Brusatte, 2022

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2025

* * *

Посвящается Энтони,

моему любимому маленькому млекопитающему

Введение

Наш класс млекопитающих

Впервые за много лет солнце пробилось сквозь мглу. От серых туч, бросавших на землю тень, все еще веяло дымом. Земля внизу являла картину разорения. Повсюду грязь и ил — пустошь без единого пятнышка зелени и каких-либо красок. В воздухе повисла тишина, которую нарушало лишь бурление реки, запруженной палками, камнями и продуктами разложения.

На берегу реки лежал скелет животного. Мяса и жил на нем давно не осталось, кости приобрели грязно-бежевый оттенок. Распахнутые челюсти словно в беззвучном крике, вокруг рассыпаны выбитые зубы. Каждый величиной с банан, с острыми, как лезвие ножа, краями — смертоносное оружие, с помощью которого чудовище когда-то расчленяло свою добычу и сокрушало кости.

Некогда это был тираннозавр рекс (Tyrannosaurus rex), тиран-ящер, король динозавров, гроза целого континента. Теперь весь его вид прекратил существование. И казалось, мало кто уцелел.

Вдруг где-то внутри громадины тихонько зашуршало. Попискивание, топоток. Между ребрами тираннозавра высунулся крохотный носик — осторожно, опасливо. Усики задрожали в ожидании угрозы, но ее не оказалось.

Пора выходить из укрытия. Существо выпрыгнуло на свет и засеменило по костям.

Меховой лупоглазый зверек, с крысиным хвостиком и пастью, полной зубов, похожих на горную гряду, был совершенной противоположностью тираннозавру.

Ненадолго остановившись почесать шерсть на загривке, он повел ухом и помчался дальше на четвереньках. Лапки у него располагались прямо под туловищем, он бежал быстро и целеустремленно. Вскарабкался по ребру вверх и по позвоночнику пробрался к черепу динозавра.

Там, у глазницы, откуда глаз тираннозавра когда-то обозревал стада трицератопсов, пушистый шарик остановился. Он оглянулся на ребра скелета и издал пронзительный писк.

Из брюха гиганта выскочил десяток пушистых шариков еще меньше. Они побежали к своей матери и присосались к ее животу, чтобы позавтракать молоком. Это были их первые минуты на поверхности.

Мать кормила детенышей и смотрела на солнечный свет. Мир теперь принадлежал ей и ее роду. Век динозавров ушел, завершившись огненной астероидной катастрофой и долгой темной глобальной ядерной зимой. Теперь Земля оправлялась от ран. Начался век млекопитающих.

Примерно 66 млн лет спустя на том же месте стояло, размахивая киркой, другое млекопитающее. Сара Шелли была моей первой аспиранткой, когда я начал преподавать палеонтологию в Эдинбургском университете в Шотландии. Мы находились на раскопках в Нью-Мексико и искали кости, зубы и скелеты, которые помогли бы нам понять, как млекопитающие пережили динозавров и падение астероида, как они завладели миром и стали теми мохнатыми зверями, которых мы знаем, любим, а порой боимся.

Млекопитающие — самые обаятельные и любимые существа на планете (при всем уважении к рептилиям, птицам и еще восьми с лишним миллионам видов животных, которые млекопитающими не являются). Возможно, дело просто в том, что многие млекопитающие милые и пушистые, но отчасти, я думаю, и в том, что, по сути, мы сами к ним относимся и узнаем в них себя. Вот погоня гепарда за газелью на телеэкране под сладкозвучный комментарий Дэвида Аттенборо к разворачивающейся драме. Вот на обложке журнала о природе выдра-мать играет с детенышами. Вот слоны и бегемоты, глядя на которых каждый ребенок начинает умолять родителей отвести его в зоопарк; а находящиеся под угрозой исчезновения панды и носороги затрагивают струны нашего сердца, тогда как многие другие призывы к благотворительности могут нас раздражать. Лисы и белки, прижившиеся в наших городах, олени, осаждающие пригороды. Киты, чьи туловища длиннее баскетбольной площадки, появляются из бездны, чтобы выдохнуть в небо фонтан на высоту нескольких этажей. Летучие мыши-вампиры, пьющие кровь в самом буквальном смысле, львы и тигры, от которых мурашки по коже. Наши ласковые питомцы из кошачьих или собачьих, а подчас и более экзотические. Для многих из нас еда — это говяжьи бургеры, свиные сосиски, бараньи котлеты на косточке. И конечно, мы сами. Мы — млекопитающие, такие же, как мыши или медведи.

Пока дикобраз укрывался от дневной жары Нью-Мексико в дупле тополя, а в отдалении слышался писклявый лай луговых собачек, Сара орудовала киркой. От каждого удара по камню поднимались клубы зловонной, пахнущей серой пыли. Всякий раз ей приходилось ждать, пока пыль осядет, чтобы увидеть, не преподнесла ли земля что-нибудь интересное. Уже целый час каждый очередной удар обнажал только породу. Но вот еще один хлопок — и проступило нечто оформленное, другой фактуры, другого цвета. Она опустилась на колени, чтобы взглянуть. И издала победный клич — такой громкий и непосредственный, что я не могу воспроизвести его в печати.

Сара нашла окаменелость. Это было ее первое значительное открытие за время учебы.

Я кинулся осмотреть ее находку, и она протянула мне комплект челюстей, сросшихся на концах[1]. Зубы были покрыты гипсом, и, когда они сверкнули под солнцем пустыни, я увидел, что впереди расположены острые клыки, а позади — большие жевательные коренные зубы. Млекопитающее! И не просто млекопитающее, а один из тех видов, которые унаследовали престол от динозавров.

Мы с Сарой Шелли в Нью-Мексико собираем зубы млекопитающих, живших вскоре после вымирания динозавров.

Фотография Тома Уильямсона

Мы радостно хлопнули друг друга по рукам и вернулись к работе.

Найденные Сарой челюсти принадлежали виду пантолямбда (Pantolambda), и это был крупный зверь, размером с шетлендского пони. Он жил всего парой миллионов лет позже вымирания динозавров, через несколько поколений после того, как малютка-мать из моей выдуманной, но правдоподобной истории выглянула из грудной клетки тираннозавра. Пантолямбда же была значительно крупнее любого млекопитающего, сосуществовавшего с тираннозавром или бронтозавром (Brontosaurus). Некоторые из тех робких созданий — не крупнее барсука — пережили падение астероида благодаря своим мелким размерам и приспособляемости и внезапно оказались в мире без динозавров. Они росли в размерах, мигрировали, диверсифицировались и вскоре стали образовывать сложные экосистемы, вытеснив динозавров, господствовавших на Земле более 100 млн лет.

Наша пантолямбда жила в джунглях на краю болота (вот почему породы, в которых она оказалась погребена, скверно пахли). Она была самым большим травоядным в этих природных условиях. Когда она, пообедав листьями и стручками, заходила в прохладную воду, она видела и слышала вокруг себя множество других млекопитающих. Над головой акробаты размером с котенка карабкались по веткам, хватаясь цепкими ручками. На краю болота уродцы с мордами гаргулий зарывались в грязь, выкапывая когтями питательные корневища и клубни. На более разреженных участках леса изящные балерины скакали по лугам на своих копытцах. А между тем в густых субтропических травах палеоценовых джунглей таился ужас: высшие хищники, похожие на массивных собак, с зубами, разрывающими плоть.

Вымирание динозавров обеспечило этим млекопитающим — в древнем Нью-Мексико и по всему миру — возможность занять лидирующие позиции. Но история млекопитающих началась гораздо раньше. Они — или, вернее, мы — в действительности возникли в то же время, что и динозавры, более 200 млн лет назад, когда вся суша была собрана в единый суперконтинент с пышущими жаром обширными пустынями. У этих первых млекопитающих была еще более древняя родословная, восходящая к влажному царству каменноугольных болот, где около 325 млн лет назад линия млекопитающих отделилась на эволюционном древе от линии рептилий. В течение этих необозримых отрезков времени на геологической шкале у млекопитающих развились их фирменные признаки: шерсть, острые слух и обоняние, крупный мозг и высокий интеллект, быстрый рост и теплокровность, характерный порядок зубов (клыки, резцы, предкоренные, коренные) и, конечно, молочные железы для выкармливания детенышей молоком.

В результате этой долгой и богатой эволюционной истории появились современные млекопитающие. Ныне вместе с нами в мире живут свыше 6000 видов млекопитающих — наших ближайших родственников среди миллионов когда-либо живших видов. Все современные млекопитающие принадлежат к трем группам: яйцекладущие однопроходные (утконос), сумчатые (кенгуру и коалы, которые растят очень мелких детенышей в наружных сумках) и плацентарные вроде нас, рожающие достаточно развитых детенышей. Но эти три типа млекопитающих — лишь немногие выжившие представители некогда пышного родословного древа, ветви которого подрезали время и массовые вымирания.

В различные прошлые эпохи существовали легионы саблезубых хищников (не только знаменитые тигры, но и сумчатые превращали свои клыки в колющее оружие), ужасных волков (это научное название. — Прим. пер.), гигантских шерстистых слонов и оленей с огромными до нелепости рогами. Когда-то жили носороги-великаны, у которых не было рогов, зато были длинные шеи, позволявшие им ощипывать листья с вершин деревьев, чтобы прокормить свою почти двадцатитонную тушу, — млекопитающие аналоги бронтозавров, самые крупные в истории наземных зверей. Многие из этих ископаемых млекопитающих знакомы публике: они стали символами первобытной эпохи, звездами мультфильмов и экспонатами всякого уважающего себя музея естествознания.

Но еще более удивительны некоторые из вымерших млекопитающих, никогда не попадавшие в звезды поп-культуры. Когда-то на Земле обитали малюсенькие млекопитающие, парящие в воздухе над головами динозавров, и другие — поедавшие на завтрак юных динозавриков, броненосцы величиной с «фольксваген», ленивцы такого роста, что легко могли бы сверху класть баскетбольный мяч в корзину, и «звери-громовержцы» с боевыми рогами метровой длины. Были чудики под названием «халикотерии», с виду похожие на богомерзкий гибрид лошади и гориллы, — они ходили, опираясь на костяшки пальцев, и притягивали к себе длинными когтями ветки деревьев. До стыковки с Северной Америкой Южная десятки миллионов лет оставалась изолированным континентом и была приютом целого семейства фантастических копытных, чья франкенштейновская смесь анатомических признаков озадачивала Чарльза Дарвина — и чьи истинные родственные связи с другими млекопитающими прояснились лишь недавно благодаря ошарашивающим открытиям древних ДНК. Слоны когда-то были ростом с карликового пуделя, по американским саваннам бегали верблюды, лошади и носороги, а киты в прошлом обладали ногами и умели ходить.

Несомненно, история млекопитающих гораздо богаче, чем их сегодняшний мир, и выходит далеко за пределы вопросов происхождения нашего вида и миграций человека за последние несколько миллионов лет. Всех этих удивительных млекопитающих, о которых я только что говорил, вы встретите на страницах этой книги.

Мой путь в науке начался с изучения динозавров. Я вырос на Среднем Западе и больше всего увлекался тираннозаврами; так я поступил в колледж, защитил диссертацию и занял нишу специалиста по динозаврам. Несколько лет назад я рассказал историю эволюции динозавров, от их скромных предков до апокалиптического вымирания, в своей книге «Время динозавров»[2] (The Rise and Fall of the Dinosaurs, 2018). Я не разлюблю динозавров и собираюсь изучать их и дальше. Но с тех пор как я переехал в Эдинбург и стал преподавать, я начал отклоняться от курса. Может быть, это логично: после изучения вымирания динозавров мною завладел интерес к тому, что случилось потом. Я увлекся млекопитающими.

Порой меня спрашивают почему. Все дети мечтают о том, как вырастут и будут откапывать динозавров, так зачем заниматься чем-то еще? И почему именно млекопитающими? Мой ответ прост: динозавры великолепны, но они — не мы. А история млекопитающих — это наша история, и, изучая наших предков, мы сможем понять глубинную природу самих себя. Понять, почему мы именно так выглядим, растем, ухаживаем за своим потомством, почему у нас бывают боли в спине и почему, сломав зуб, мы нуждаемся в дорогостоящих услугах стоматолога, почему мы способны размышлять об окружающем мире и настолько влиять на него.

А если этих доводов недостаточно, подумайте вот о чем. Динозавры порой бывали огромными, величиной с «Боинг-737». Крупнейшие млекопитающие — синие киты и родственные виды — бывают даже больше. Представьте себе мир, где млекопитающие вымерли и все, что осталось в нашем распоряжении, — это их ископаемые костные остатки. Без сомнения, они были бы столь же популярны и узнаваемы, как динозавры.

Новые знания об истории млекопитающих поступают к нам с головокружительной скоростью. Сейчас находят больше ископаемых остатков млекопитающих, чем когда-либо в прежние времена, и у нас есть возможность изучать их с помощью целого арсенала методов — компьютерной томографии, мощных микроскопов, программ компьютерной анимации, — чтобы получить представление, как эти животные жили, дышали, двигались, питались, размножались, эволюционировали. Мы даже можем извлечь ДНК из некоторых ископаемых остатков — например, тех странных млекопитающих Южной Америки, что сводили с ума Чарльза Дарвина, — и, подобно результатам тестов на отцовство, они рассказывают нам о родстве с современными видами. Палеонтология млекопитающих — область, основанная мужчинами-викторианцами, — теперь становится все более многоликой и межнациональной дисциплиной. Мне повезло встретить наставников, радушно допустивших меня — всего лишь очередного динозавроведа — на свою территорию изучения млекопитающих, и теперь моя главная радость в том, чтобы наставлять следующее поколение, например Сару Шелли (чьи иллюстрации украшают эти страницы!) и многих других замечательных студентов, которые продолжат писать историю млекопитающих, делая свои открытия.

В этой книге я расскажу историю эволюции млекопитающих, какой мы ее знаем сейчас. Первая половина книги охватывает ранние стадии эволюции млекопитающих — от момента, когда они отделились от рептилий, до вымирания динозавров. В это время млекопитающие приобрели практически все свои характерные черты — шерсть, молочные железы и т. д. — и шаг за шагом трансформировались из предка, походившего на ящерицу, в тех существ, которых сегодня мы знаем как млекопитающих. Во второй части книги изложено, что происходило после того, как динозавры вымерли: как млекопитающие воспользовались случаем и заняли главенствующее положение, как они приспосабливались к постоянно менявшемуся климату, путешествовали на дрейфующих континентах и дали начало невероятному богатству современных видов: бегающих, роющих, летающих, плавающих, думающих и читающих книги. Рассказывая о млекопитающих, я хочу показать, как мы собирали эту историю по кусочкам, используя подсказки, которые дают ископаемые остатки, и дать представление о том, что значит быть палеонтологом. Я познакомлю вас с моими учителями, моими учениками и моими вдохновителями, чьи открытия позволили мне запечатлеть историю млекопитающих.

В этой книге не слишком много внимания уделяется человеку; на этот предмет хватает других книг. Конечно, я затрону тему происхождения человека — как мы выделились из древних приматов, встали на две ноги, развили большой мозг и покорили мир — после сосуществования с другими видами людей. Но этому будет посвящена только одна глава, так что человеку я уделю внимания не больше, чем лошадям, китам и слонам. В конце концов, мы всего лишь одно из удивительных достижений эволюции млекопитающих.

И все-таки нашу историю нужно рассказать, ведь, хотя мы только один из видов млекопитающих и существуем лишь малую часть истории этого класса, мы влияем на планету так, как не влияет ни одно другое млекопитающее. Наши феноменальные успехи: мы строим города, выращиваем сельскохозяйственные культуры, опоясываем земной шар сетью дорог и авиамаршрутов — выходят боком нашей ближайшей родне. Более 350 видов млекопитающих вымерло с тех пор, как человек разумный (Homo sapiens) распространился по свету, а ныне многие виды оказались на грани исчезновения (вспомните о тиграх, пандах, черных носорогах, синих китах). Если так будет продолжаться в том же темпе, половину всех млекопитающих постигнет участь мамонтов и саблезубых тигров: они безвозвратно уйдут, и только призрачные окаменелости будут напоминать нам об их былом великолепии.

Млекопитающие находятся на перепутье, в самой опасной точке своей — нашей — истории с тех пор, как они — мы — увидели астероид, погубивший динозавров. И какой истории! На нашем долгом эволюционном пути были времена, когда млекопитающие жались в тени, и времена, когда они господствовали. Периоды процветания и периоды поражения, порой чуть ли не полного разгрома, при массовых вымираниях. Эпохи, когда их притесняли динозавры, и эпохи, когда они притесняли других; времена, когда среди них не было существ крупнее мыши, и времена, когда они были крупнейшими существами на Земле; времена, когда они терпели жару, и времена, когда на них надвигались ледники километровой толщины. Времена, когда они могли занимать лишь нижние уровни пищевой цепи, и времена, когда некоторые из них — мы — обрели сознание и способность переделывать всю планету во благо и во зло.

Вся эта история заложила фундамент сегодняшнего мира, нас самих и нашего будущего.

Стив Брусатти,

Эдинбург, Шотландия

18 января 2022 года

1

Предки млекопитающих

Dimetrodon

Около 325 млн лет назад — плюс-минус несколько миллионов лет — группа чешуйчатых[3] созданий прибилась к папоротникам, опутавшим обломки бревен. Обычно они вели одиночный образ жизни и предпочитали лежать, маскируясь в густой зелени джунглей, и внезапно выскакивать, чтобы схватить насекомое и снова стать незаметными. Но отчаянные времена свели их вместе. Их мир быстро менялся. Их болотный рай, расположенный на границе суши и воды, поглощался морем.

Мелкие зверюшки — самые крупные не превышали 30 см в длину — тревожно озирались. Повадками они напоминали гекконов или игуан — их лапки были расставлены в стороны, позади волочился длинный тонкий хвост. Те, что помельче, карабкались по гниющей растительности, цепляясь худыми пальчиками. Те, что постарше, просто озирали морские просторы, подрагивая высунутыми языками, пока их покачивало на волнах и захлестывало водой.

Еще несколько недель назад казалось, что все нормально. Из своих хорошо замаскированных норок они вглядывались в сочащийся влагой лес. Их окружала зелень всех оттенков, какие только можно вообразить. Земля в лесу заросла гущей папоротников, их споры взвивались в душный воздух при каждом долгожданном дуновении ветра. Средний ярус образовывали более высокие семенные растения, среди которых были отдаленные предки нынешних хвойных. Когда шел дождь — а шел он почти всегда, — их семена величиной с бисеринки сбивало потоками воды, и землю покрывал слой шишек, ходить по которым было очень непросто.

Своими крохотными глазками чешуйчатые зверюшки не могли увидеть вершины деревьев, уходившие, казалось, в бесконечную высь. В основном лесной полог состоял из двух типов деревьев, достигавших в обоих случаях 30 м. Первые, каламиты (Calamites), походили на тощие елки с прямыми бамбукоподобными стволами, из которых торчали разделенные большими промежутками пучки ветвей с мутовками игольчатых листьев. Вторые — лепидодендроны (Lepidodendron), чьи двухметрового диаметра стволы были голыми, за исключением кустившихся на самой верхушке ветвей и листьев — словно парик из листвы на гигантском стебле. Росли они удивительно быстро — путь от споры к проростку, а от проростка к лесному великану занимал каких-то 10–15 лет, а потом дерево умирало, обращалось в каменный уголь и уступало место новому поколению.

Чешуйчатые зверюшки входили в число сотен видов животных, которым — по крайней мере, до сегодняшнего дня — служил приютом болотистый лес. Они были самыми разнообразными, от банальных до фантастических. Насекомых хватало с избытком, и они служили отличной пищевой базой. По опавшей листве и стволам деревьев ползали пауки и скорпионы. Примитивные амфибии собирались у ручьев, в которых кишела рыба и рыскали ракоскорпионы, гигантские, порой размером с человека, бронированные чудовища, хватавшие добычу мощными клешнями. В те мирные времена ручьи стекали в реку, разбегавшуюся дельтой, которая впадала в спокойные приливные воды солоноватой бухты.

Временами тишину нарушал жутковатый шорох. Это ползла артроплевра (Arthropleura), чудовищная двухметровая многоножка, поглощая споры и семена. Порой над болотом разносился еще более страшный звук — жужжание меганевры (Meganeura), стрекозы величиной с голубя, летавшей на четырех огромных прозрачных крыльях в поисках насекомых. Как следует проголодавшись, она могла напасть даже на чешуйчатую мелюзгу — вот почему они предпочитали прятаться.

Когда чешуйчатые уцепились за свой импровизированный корабль из листьев и палок, страх перед нападением меганевры показался капризом. Теперь опасность была гораздо серьезнее. Их окружала вода, течение все ускорялось. Далеко на юге таял массивный ледник, вода стекала в океан, и уровень моря поднимался. Побережья по всему миру затапливало, мангровые болота каламитов и лепидодендронов оказывались под водой вместе с населявшими их животными. Чешуйчатые не могли об этом знать. Все, что они ощущали, пока их плот несло сквозь пенистую круговерть из дохлых креветок и медуз, — их леса больше нет.

Сверкнула молния. Над головой прогремел гром, штормовой порыв ветра обрушил на плот стену воды, перевернув его и разбив пополам. Некоторых чешуйчатых смыло волной, их обмякшие тельца присоединились к гниющим медузам и креветкам. Но большинство сумело вскарабкаться обратно на половинки расколовшегося плота. Под шум заливавшего бухту дождя и вой ветра течения расходились: одно направлялось на восток, другое — на запад. Два плотика вместе со своим чешуйчатым грузом поплыли в противоположные стороны.

Через несколько дней шторм стих, и плотики прибило к разным берегам. Две группы зверюшек устремились к своим новым домам, где столкнулись с разными проблемами — разной средой обитания, разным климатом, разными хищниками. За много поколений обе группы успешно приспособились к своей новой среде, и в конце концов каждая стала новым видом. Оба вида затем дали начало другим видам, и возникли две основные родословные линии. У одной из них развились два отверстия за глазницей наподобие окошек, чтобы дать место более массивным и мощным челюстным мышцам. У другой — одно увеличенное отверстие.

Первой группой, с двумя отверстиями в черепе, были диапсиды. Они станут предками ящериц, змей, крокодилов, динозавров, птиц и черепах (у которых отверстия зарастут). Второй группой, с одним отверстием, были синапсиды. Они дадут ошеломляющее разнообразие видов, в том числе — через 100 с лишним миллионов лет — млекопитающих.

Это вымышленная история, и, вероятно, последовательность событий не была в точности такой. Правда в том, что около 325 млн лет назад — в тот период истории Земли, который называется пенсильванским (он же верхний каменноугольный), — существовала предковая популяция мелких чешуйчатых животных, обитавших в пышных заболоченных лесах, часто затапливаемых при подъеме уровня моря. Они разделились, и одна ветвь родословного древа привела к рептилиям, другая — к млекопитающим.

Откуда нам это известно? Палеонтологи — специалисты по древней жизни вроде меня — располагают двумя ключевыми видами свидетельств. Эти свидетельства я буду привлекать на протяжении всей книги, рассказывая историю эволюции млекопитающих.

Во-первых, у нас есть ископаемые остатки и окружающая их порода. Окаменелости — прямое подтверждение существования видов, которые когда-то были живыми; это подсказки, которые палеонтологи ищут по всему миру, нередко терпя зной, холод, сырость, дождь, безденежье, комаров, войны и другие трудности. Многие из нас чувствуют себя детективами, расследующими события отдаленных времен, и в этом смысле окаменелости аналогичны волоскам и отпечаткам пальцев, оставшимся на месте преступления. Они сообщают нам, кто, где и когда обитал, а порой ископаемые остатки могут поведать о доисторических драмах — о хищниках, терзающих добычу, о жертвах наводнений, об уцелевших после страшных вымираний. Наиболее известны ископаемые остатки тел — подлинные части когда-либо живших организмов: кости, зубы, раковины, листья. Бывают также следы жизнедеятельности ископаемых организмов — свидетельства их поведения или то, что они оставляют после себя: отпечатки лап, норки, яйца, следы зубов или копролиты (окаменелый помет).

Окаменелости не валяются на улице или в земле у нас на огороде — они заключены внутри пород, таких как песчаники и сланцы. Разные породы образуются в различных условиях, и некоторые можно датировать химическими методами: подсчитывается соотношение материнского и дочернего изотопов, а затем на основании известных скоростей радиоактивного распада элементов, полученных в лаборатории, вычисляется возраст породы. Все это обеспечивает важный контекст для понимания того, когда и в какой среде обитали ископаемые существа.

Второй тип свидетельств окружает нас повсюду, и, чтобы найти их, не нужно ни особого искусства, ни везения. Это ДНК, которую мы и все остальные организмы несем внутри своих клеток. ДНК — инструкция, которая делает нас теми, кто мы есть; генетический код, отвечающий за то, как мы выглядим, какова наша физиология, как мы развиваемся и как производим на свет будущие поколения. Вместе с тем ДНК — это архив; в миллиардах пар нуклеотидов, составляющих наш геном, записана эволюционная история. По мере того как со временем меняются виды, меняется и их ДНК. Гены мутируют, перемещаются, включаются и выключаются. Участки ДНК дублируются или выпадают. Вставляются новые фрагменты. Соответственно, когда общий предок разделяется на два вида, их ДНК постепенно накапливают все больше различий, поскольку каждый вид идет своим путем и приспосабливается к собственным меняющимся условиям. А значит, можно взять последовательности ДНК современных видов, сопоставить их и составить родословное древо, объединяя в группы виды с наиболее сходными ДНК. Есть еще один изящный фокус. Можно взять любые два вида, подсчитать количество различий в ДНК, а затем, имея представление о скорости изменений ДНК в лабораторных экспериментах, вычислить, когда эти виды отделились друг от друга.

Сочиняя свой рассказ о болоте, пострадавшем от наводнения, я использовал оба типа свидетельств. Исследования ДНК указывают, что линии рептилий и млекопитающих разделились около 325 млн лет назад. Ископаемые остатки и породы говорят нам о том, каким был этот мир — ландшафт, совсем непохожий на современный.

Карта Земли пенсильванского периода почти неузнаваема. На ней было всего два крупных материка — Гондвана с центром на Южном полюсе и охватывавшая экватор Лавразия, с востока обрамленная грядой островов. На протяжении многих миллионов лет Гондвана медленно, со скоростью, сравнимой, пожалуй, со скоростью роста наших ногтей, дрейфовала на север, пока не столкнулась с Лавразией. Так появилась Пангея, суперконтинент, на котором будут протекать ранние стадии эволюции динозавров и млекопитающих. При столкновении две литосферные плиты смялись и образовали протяженную гряду гор параллельно экватору. По масштабам она была сравнима с современными Гималаями. Нынешние скромные Аппалачи — остаток этой некогда величественной горной цепи.

Тропические и субтропические регионы по обе стороны экваториальной горной гряды изобиловали жизнью. Это были каменноугольные болота, названные так потому, что основная доля каменного угля, обеспечившего промышленную революцию — особенно добывавшегося в Европе, а также на востоке и на Среднем Западе США, — образовалась именно в этих болотах. Этот уголь состоит из отмерших, захороненных и спрессованных остатков гигантских быстрорастущих лепидодендронов и каламитов. Они ничуть не походили на пальмы, магнолии и дубы, которые ныне так часто встречаются в подобных буйных лесах. Более того, эти древние деревья не цвели, не давали плодов и орехов. Они были близкими родичами плаунов и хвощей, теперь изредка попадающихся в подлеске, — печальное напоминание об их былой славе. Пенсильванские деревья — вместе с гигантскими стрекозами, жужжавшими вокруг их ветвей, и многоножками, шуршавшими у подножия их стволов, — росли так быстро за счет того, что в воздухе тогда было намного больше кислорода, примерно на 70 % больше, чем в наши дни.

Деревья образовали обширные дождевые леса, которые прижимались к берегам мелководных морей, омывающих растущий суперконтинент, и множества впадавших в них рек, притоков, дельт и лиманов. Сверху эти болота, вероятно, выглядели как пойма Миссисипи в современной Луизиане: густой покров из сплетающихся друг с другом деревьев и растений поменьше — одни торчат на островках ила среди запутанной сети ручьев, другие тянутся ползучими корнями к воде, и повсюду карабкаются, прыгают и летают всевозможные создания. Но ни птиц, ни комаров, ни бобров, ни выдр, ни других покрытых мехом млекопитающих. Все они появятся намного позже, совсем в другом мире, хотя их предки действительно обитали в этих каменноугольных болотах.

Почему столько деревьев полегло и обратилось в уголь? Потому что болота постоянно затапливало. Уровень моря поднимался и падал в пульсирующем ритме. Пенсильванский мир был ледниковым, причем это было предпоследнее крупное оледенение (о последнем, когда царили мамонты и саблезубые тигры, мы расскажем позже). Замерзла не вся планета; разумеется, каменноугольные болота не замерзли. Но Южный полюс Гондваны и юг Пангеи покрывала огромная шапка ледников. Самим своим существованием она была обязана как раз каменноугольным болотам: растущие в таком количестве гигантские деревья поглощали из атмосферы углекислый газ, и с уменьшением количества этого парникового газа, изолирующего планету, температура резко упала. На протяжении десятков миллионов лет ледяная шапка то увеличивалась, то сокращалась, как бы управляя уровнем Мирового океана. Лед таял, моря наступали, заливая болота, деревья гибли и оказывались погребенными. Затем ледник снова рос, оттягивая воду из океана, уровень моря падал, и освобождалось место для распространения болот. Так и шло — туда-сюда. Мы знаем это благодаря тому, что пенсильванские отложения часто образуют полосчатые последовательности — так называемые циклотемы. Это повторяющиеся ряды тонких слоев, откладывавшихся то на суше, то в воде, с промежуточными включениями каменного угля.

Окаменелостей этого периода очень много, особенно в Северном Иллинойсе, где я вырос. Они залегают в циклотемах выше и ниже угольных слоев. Лучшие из них попадаются на берегах Мазон-Крика, тихого притока реки Иллинойс, и в карьерах к востоку. В пенсильванский период это было пограничье между морем и болотом, где обитателей дождевых лесов смывало в воду, они опускались на дно и оказывались замурованными в саркофагах из железняка — овальных, сплюснутых конкрециях цвета ржавчины, которые можно найти на дне ручья или в отвале карьера. Подростком я охотился за этими конкрециями у маленького городка Уилмингтона на 66-м шоссе, где росла моя мама. Я копался в отвалах давно заброшенных карьеров, которые больше века назад привлекли моих итальянских прадеда и прабабку обещанием новой жизни на Среднем Западе. Сложив конкреции в ведро, я относил их домой, выставлял во двор на суровые зимние холода Большого Чикаго, чтобы они то замерзали, то оттаивали при колебаниях температуры. Заметив, что конкреция начала трескаться, я довершал дело молотком.

Если мне везло, конкреция разламывалась, открывая сокровище: окаменелость на одной половине, ее отпечаток на другой. Всякий раз это был мистический опыт — знать, что ты первый, кто видит это создание — которое некогда было живым! — умершее более 300 млн лет назад. Во многих расколотых конкрециях оказывались растения: листья папоротника, кусочки коры каламитов, обломки корней лепидодендронов. Особенно мне нравились медузы, которых ветераны охоты за окаменелостями в Мазон-Крике пренебрежительно называли «лепешками», — и я всегда радовался, увидев креветку или червя.

Больше всего мне хотелось — но так и не повезло — отыскать тетрапода, наземное животное, обладающее скелетом. Из книг, которые я жадно глотал после школы и в тихие послеобеденные часы в выходные, я знал, что тетраподы произошли от рыб и выползли на сушу 390 млн лет назад, еще до пенсильванского периода. Эти первые четвероногие были амфибиями, и им все еще приходилось возвращаться в воду, чтобы отложить яйца. В Мазон-Крике даже находили кое-какие скелеты примитивных амфибий, отдаленных родичей лягушек и саламандр.

В какой-то момент пенсильванского периода от этих амфибий отделилась новая группа. Это были амниоты, более специализированные тетраподы, названные так по строению своих яйцеклеток, чьи внутренние мембраны (амниотические оболочки) окружали эмбрион, защищая его от высыхания. Новый тип яйцеклетки открывал огромные новые возможности: амниоты уже не были прикованы к воде и могли откладывать яйца на суше, а значит, осваивать новые рубежи. Вершины деревьев, норы, равнины, горы, пустыни. Лишь с появлением амниотического яйца тетраподы смогли по-настоящему покинуть море и покорить сушу.

Именно из амниот выделились линии рептилий и млекопитающих — диапсид и синапсид, — как двое детей одних и тех же родителей. Это не просто аналогия, именно так эволюция производит новые виды, семейства, классы. Виды непрерывно меняются под влиянием изменений окружающей среды — так работает дарвиновская эволюция путем естественного отбора. Иногда популяции одного вида оказываются в изоляции друг от друга, например из-за наводнения, пожара или подъема горной гряды. Каждая популяция продолжает меняться под воздействием естественного отбора, и если изоляция сохраняется достаточно долго, то каждая из них меняется по-своему, приспосабливаясь к различным обстоятельствам, настолько, что они уже не выглядят одинаково, не ведут себя одинаково и не могут спариваться друг с другом. Тогда вместо одного вида появляются два. Эти два вида могут снова разделиться — из двух получится четыре и т. д. Жизнь всегда диверсифицируется таким образом, разветвляясь подобно дереву возрастом в 4 млрд лет. Вот почему для наглядного представления родословных — как вымерших видов, так и человеческих семей — мы используем деревья, а не сети, дорожные карты, треугольники или иное графическое подспорье.

Разделение диапсид и синапсид — которое на самом деле началось с неприметного события, когда один маленький чешуйчатый предковый вид разделился на два, — стало одним из поворотных моментов в эволюции позвоночных. И я знал, что диапсиды и синапсиды — каждые со своей характерной, неповторимой системой отверстий в черепе и челюстных мышц — разошлись как раз примерно в то время, когда образовались конкреции Мазон-Крика. При каждом ударе молотка я надеялся найти Святой Грааль палеонтологии, который поможет рассказать эту историю, но, увы, так и не нашел.

Однако охотникам за окаменелостями из других регионов Северной Америки везло больше. Одно важное открытие было сделано в 1956 г., когда гарвардская полевая экспедиция под руководством легендарного палеонтолога Альфреда Ромера обследовала заброшенную угольную шахту во Флоренции (Новая Шотландия) у Атлантического побережья. Один из техников, Арни Льюис, заметил несколько окаменелых пней сигиллярии — дерева, родственного лепидодендрону, с раздвоенной кроной на верхушке, придававшей ему вид великанской кисточки. Пни сохраняли первоначальное положение, словно поднимающееся море затопило их только вчера, а не 310 млн лет назад — столько им было лет на самом деле. Пробираясь по узким штрекам затопленной шахты, экспедиции удалось набрести на пять таких пеньков. Заглянув в них, ученые обнаружили сюрприз: десятки окаменелых скелетов! Бедные животные, вероятно, пытались укрыться от наступающего моря в дуплах, не понимая, что найдут себе там могилу. Внутри одного дерева оказалось более двадцати особей, среди которых были амфибии, диапсиды и синапсиды: триада древнейших наземных тетрапод.

Archaeothyris.

Рисунок Тодда Маршалла

Синапсиды впоследствии были описаны как два новых вида, археотирис (Archaeothyris) и эхинерпетон (Echinerpeton). Описал их магистрант Роберт Райс, только что перебравшийся из Румынии в Канаду. Ныне один из ведущих палеонтологов мира, он набил себе руку как раз на этих древних синапсидах. Название Archaeothyris, «древнее окно», он выбрал, чтобы подчеркнуть самый важный признак этого животного: широкое, как иллюминатор, отверстие за глазницей, в котором крепились более крупные и мощные мышцы, смыкающие челюсти, чем у предшественников. Именно это одиночное отверстие, которое в анатомии называется боковым височным, определяет природу синапсид. У всех синапсид — от первопроходцев каменноугольных болот до современных слонов, землероек и летучих мышей — есть это отверстие или его видоизмененный вариант. Оно есть и у нас, и его можно ощутить при смыкании челюсти. Положите ладонь на скулу, кусните как следует, и вы почувствуете, как мышцы вашей щеки сокращаются. Эти мышцы проходят сквозь рудимент височного отверстия, которое у современных млекопитающих более или менее слилось с глазницей, но все еще участвует в креплении височных мышц, которые тянутся от виска к верхней части нижней челюсти, придавая силу укусу. Это одиночное отверстие появилось на раннем этапе истории синапсид, сразу после их отделения от диапсид, у которых развилось два таких заглазничных отверстия.

Если бы вы увидели, как археотирис пробирается через каменноугольное болото, он показался бы ничем не примечательным. Полметра в длину от морды до хвоста, с маленькой головкой на длинном узком туловище. О строении его конечностей известно недостаточно, но сохранившиеся кости не оставляют сомнений, что лапки у него были расставлены в стороны, как у ящерицы или крокодила. Он явно не был создан для быстрого бега. Однако при ближайшем рассмотрении становится ясно, что в некоторых отношениях он был исключительным. Мало того что в его черепе скрывались более мощные челюстные мышцы — в пасти у него был ряд изогнутых острых зубов. Один из передних зубов был заметно крупнее остальных и походил на миниатюрный клык. У амфибий, ящериц и крокодилов клыков нет[4]. Все эти животные обладают недифференцированными зубами, одинаковыми по всей длине челюсти. Однако у млекопитающих зубы гораздо разнообразнее: они делятся на резцы, клыки, предкоренные и коренные — такое разделение труда позволяет нам одновременно хватать, кусать и пережевывать. Полный набор зубов, свойственный млекопитающим, разовьется позже, в ходе многоступенчатой эволюции, но маленькие клыки археотириса — веяние зубной революции.

Два основных типа строения черепа наземных позвоночных: диапсиды с двумя заглазничными отверстиями для крепления челюстных мышц и синапсиды — включая человека — с одиночным отверстием. Отверстия отмечены стрелками.

Рисунок Сары Шелли

В комплекте эти крупные мышцы челюстей, острые зубы и клыки археотириса представляли собой арсенал оружия для охоты на крупных насекомых, а может быть, даже других тетрапод вроде эхинерпетона. Этот второй синапсид из Новой Шотландии с легкостью мог бы, свернувшись калачиком, уместиться на книжном развороте. Но его скудные ископаемые остатки демонстрируют одну необычную особенность, из-за которой он получил свое название «колючей рептилии». На шейных и спинных позвонках у него были шипы, вытянутые вверх длинными язычками. Выстроившись в ряд, они образовывали вдоль спины небольшой парус, который мог использоваться для бравады, или в качестве солнечной батареи, чтобы согреваться в холодные дни, или в качестве кондиционера, чтобы охлаждаться в жару, или еще для чего-нибудь.

Гораздо более знаменито другое ископаемое животное, у которого и парус на спине был гораздо больше: диметродон (Dimetrodon), живший в следующую эпоху после пенсильванской — в пермский период. Диметродона часто путают с динозаврами — его можно видеть рядом с тираннозавром на открытках, бок о бок с бронтозавром и стегозавром в наборах игрушек. Но он не динозавр, а синапсид. Точнее, разновидность примитивных синапсид — пеликозавр.

Пеликозавры были первой крупной эволюционной волной линии синапсид; они первыми диверсифицировались и распространились по растущему суперконтиненту Пангея. Кроме того, именно у них впервые стали появляться фирменные признаки, которые ныне, более 300 млн лет спустя, все еще отличают млекопитающих от амфибий, рептилий и птиц. Такие признаки, как височное отверстие для мышц и клыки, — признаки, которые мы уже наблюдали у археотириса и эхинерпетона. Эти два вида из Новой Шотландии и были древнейшими пеликозаврами, основателями первой великой династии на пути к диметродону, а в конечном итоге и к млекопитающим.

На закате пенсильванского периода пеликозавровые синапсиды обитали во всех экваториальных регионах Пангеи по обе стороны горного хребта, который еще продолжал расти. Одни питались насекомыми, другие — более мелкими тетраподами и рыбой, а некоторые начали экспериментировать с новой пищей, которой прежде пренебрегали, — листьями и стеблями. Они диверсифицировались, но оставались второстепенными элементами экосистем, где царили амфибии, без труда размножавшиеся во влажных каменноугольных лесах и потому процветавшие.

Затем, примерно 303–307 млн лет назад, мир резко изменился — наступил так называемый кризис каменноугольных лесов. Климат стал суше, планету бросало то в холод, то в жар, ледники таяли и в грядущем пермском периоде исчезли совсем. Каменноугольные болота приходили в упадок, так как каламитам, лепидодендронам и сигилляриям стало труднее расти в засушливых условиях. Их вытесняли хвойные, цикадовые и другие семенные растения, более засухоустойчивые. Постоянно влажные дождевые леса в тропиках уступили место полупустыням с более выраженной сменой времен года, а другие области Пангеи обратились в выжженные пустыни. Это отразилось в геологической летописи, в которой слои каменного угля и циклотемы внезапно сменяются «красными слоями» окисленного железа, образовавшегося в условиях сухого климата.

Эти изменения нанесли тяжелый удар по биоразнообразию. Больше всего пострадали растения. Мало того что пенсильванская флора каменноугольных болот сменилась более засухоустойчивыми семенными растениями, происходило массовое вымирание. Многие пенсильванские виды исчезли — одни не оставили ни потомков, ни близких родичей, от других остались лишь низкорослые неприметные собратья. Общим счетом вымерла половина всех семейств растений пенсильванского периода. В ископаемой летописи растений известно всего два массовых вымирания, и это одно из них. Второе случилось в конце пермского периода, и о нем мы вскоре еще расскажем. То есть кризис каменноугольных лесов с ботанической точки зрения был более катастрофичным, чем мел-палеогеновое столкновение с астероидом, погубившее динозавров.

Что стало с животными, обитавшими в этих лесах? На этот вопрос отвечает работа молодой исследовательницы Эммы Данн. Эмма, уроженка Ирландии, защитившая диссертацию в Англии, — олицетворение нового поколения палеонтологов. Как и легионы охотников за ископаемыми в прежние времена, она собирает окаменелости, но, кроме того, она специализируется на работе с массивами данных и современных статистических методах. Всегда есть соблазн раскрутить сенсационную историю на основании парочки новых находок, но представители поколения Эммы, желающие по-настоящему разобраться в закономерностях и процессах эволюции, мыслят как аналитики финансового рынка или инвестбанкиры. Они собирают тонны сведений, используют статистические модели с поправкой на неопределенность и проверяют гипотезы, сравнивая их убедительность, опираясь на цифры, а не на интуицию.

Исходя из этого, Эмма создала базу данных, включающую более тысячи находок тетрапод каменноугольного и пермского периодов, отмечая, к каким группам они принадлежат и где были найдены. Она применяла статистические методы, чтобы сгладить погрешности выборки, неизбежные в палеонтологических исследованиях, столь зависимых от случайных находок окаменелостей в немногих удачных местах, где кости и зубы сохранились через сотни миллионов лет. В итоге она построила статистические модели, чтобы проверить, как общее разнообразие и распределение видов — включая амфибий, диапсид и синапсид — менялись при исчезновении дождевых лесов.

Результаты обескураживали. На пограничье каменноугольного и пермского периодов наблюдался значительный спад разнообразия, многие из тетрапод каменноугольных лесов вымерли. По-видимому, все произошло не одномоментно, а длилось несколько миллионов лет, в ходе вытеснения тропических каменноугольных лесов полупустынями, надвигавшимися с запада на восток. Эта смена среды обитания — скорее, по-видимому, плавный переход, чем коллапс, — привела к появлению более открытых ландшафтов, благоприятных для миграций. Тетраподы, способные переносить сухой климат, теперь могли распространяться гораздо шире. Это были не амфибии, так долго господствовавшие в пенсильванском мире болот — ведь их репродуктивные стратегии приковывали их к воде. Но диапсиды и синапсиды обнаружили, что у них есть сверхспособность, идеально подходящая к новой реальности, — их амниотическое яйцо с мембранами, питающими эмбрион и оберегающими его от высыхания. Благодаря их свободному перемещению складывались связи между прежде изолированными областями, и таким образом формировались новые виды, новые типы строения тела, росли размеры, менялись рацион питания и модели поведения.

Когда на смену каменноугольным лесам пришли открытые полупустыни и пустыни, начался пермский период, и Земля стала планетой пеликозавров. Самый наглядный символ новой эры владычества пеликозавров — диметродон, тот знаменитый персонаж с парусом на спине, хорошо известный по десяткам скелетов, найденных в Техасе. Диметродона не зря так часто принимают за динозавра: его строение тела выглядит — как бы это выразиться? — рептильным. Массивный, неповоротливый, с длинным хвостом и острыми зубами, вряд ли он мог быстро бегать на своих коротких растопыренных лапах. Даже мозг у него был маленьким и трубкообразным, как у динозавров, а не как у млекопитающих, чей мозг крупнее и имеет сильно увеличенный складчатый мозжечок, что говорит о более развитом интеллекте и большей чувствительности. По этим признакам диметродон, вероятно, недалеко ушел от предковой популяции мелких чешуйчатых зверюшек, которая в пенсильванский период разделилась на диапсид и синапсид.

Пеликозавры — примитивные синапсидные предки млекопитающих: диметродон с парусом на спине (вверху) и пузатая растительноядная казеида.

Фотографии Х. Зелла и Райана Соммы соответственно

Однако в других отношениях диметродон заметно отличался от предков. Особенно это очевидно, если посмотреть на его пасть, где зубы совсем не похожи на однообразные ряды лезвий или столбиков большинства амфибий и диапсид. В передней части морды красовались большие закругленные резцы, за которыми следовали крупные клыки, а за ними, вдоль щеки, — ряд более мелких заклыковых зубов, острых и изогнутых. Это была следующая ступень в эволюции классической зубной системы млекопитающих, после развития клыков у ранних пеликозавров вроде найденных в пеньках археотирисов. Изменениям строения зубов соответствуют изменения челюстных мышц — они укрупняются и крепятся к более массивной и глубоко посаженной нижней челюсти, что еще больше увеличивает силу укуса. Изменения затронули и позвоночник — отдельные позвонки теперь соединяются так, чтобы ограничить неудобные волнообразные движения из стороны в сторону, столь характерные для рептилий и амфибий.

Следовательно, диметродон обладает смесью примитивных и прогрессивных признаков. Это какое-то франкенштейновское создание, совмещающее древние признаки пресмыкающегося и более поздние особенности млекопитающих. Именно этого и следовало ожидать с учетом его положения на родословном древе. В старых учебниках диметродона и подобных ему животных называли «звероящерами» — термин хотя и наглядный, но устаревший. Дело в том, что диметродон, несмотря на внешний вид, не был ящерицей и не происходил от настоящих рептилий, так как сами рептилии отделились от группы диапсид. Его «рептильные» черты — всего лишь примитивные признаки, от которых ему предстояло избавиться. Согласно научной классификации, он и другие пеликозавры называются «стволовой группой млекопитающих», подразумевающей вымершие виды на эволюционной линии, ведущей к современным млекопитающим, более родственные млекопитающим, чем любая другая ныне живущая группа. Именно на этой стволовой линии постепенно, в течение миллионов лет эволюции, сформировалось строение тела, характерное для млекопитающих. На этой линии существа, первоначально выглядевшие как рептилии — хотя они ими не были! — преобразились в маленьких, пушистых, обладающим крупным мозгом, теплокровных млекопитающих.

Эволюция черепов и зубов за время истории синапсид. На иллюстрации показано, как зубы усложнялись и как среди них выделялись характерные для млекопитающих резцы, клыки, предкоренные и коренные. Масштаб 3 см.

Рисунок Сары Шелли

А знаете ли вы, что это значит? Диметродон приходится нам с вами более близкой родней, чем тираннозавру или бронтозавру. Во времена раннепермского расцвета диметродонов — 299–273 млн лет назад — млекопитающие были еще только в проекте, и эволюции предстояло его реализовать. Безусловно, у диметродона и его родичей развились признаки, которые мы теперь распознаем как характерные для млекопитающих, но они обзавелись ими не для того, чтобы стать млекопитающими. Естественный отбор не строит планов на будущее, он действует только в настоящем, приспосабливая организмы к непосредственным обстоятельствам. В грандиозных масштабах истории Земли это, как правило, мелочи: локальные изменения погоды или рельефа, появление хищников на новом участке леса, неожиданно возникший доступ к новому виду пищи. В случае диметродона и других пеликозавров питание, очевидно, и было основным двигателем эволюции, а значит, с ним связано и появление этих начальных отличительных признаков млекопитающих.

Диметродон был из тех животных, с которыми не шутят. Это был высший хищник в своей экосистеме густых равнинных лесов, усеянных озерами и изборожденных реками. Каменноугольные болота давно исчезли, но в этих экосистемах все еще сохранялись заболоченные участки и водоемы. Будучи в длину 4,5 м и весом в 250 кг, диметродон ел все что вздумается. В его меню входили другие наземные тетраподы, включая синапсид и диапсид, а в придачу — амфибии, ползавшие по берегам ручьев, и пресноводные акулы, плававшие в реках. Страшилище с парусом на спине рыскало по вечнозеленым зарослям и побережью, хватая жертву новообретенными резцами, клыками нанося смертельный укус, а щечными зубами перемалывая мышцы и сухожилия. Если в какой-либо момент добыча пыталась вырваться, то — цап! — огромные челюстные мускулы смыкались. Таким образом, диметродон был одним из первых по-настоящему крупных, успешных высших хищников в истории наземных животных, создавшим нишу, которую впоследствии будут занимать столь многие из его далеких потомков-млекопитающих вроде львов и саблезубых тигров.

Если на диметродона накатывала особая удаль — или голод, — он мог напасть и на представителя другого вида пеликозавров, своего двойника эдафозавра (Edaphosaurus). Это пузатое животное с маленькой головкой, и тоже оснащенное парусом, было чуть меньше диметродона в длину, но несколько тяжелее его. Однако открой эдафозавр рот — и сразу стало бы понятно, что он не просто представитель отличного от диметродона вида — у него и питание другое. Вместо резцов и клыков у эдафозавра был более стандартный набор зубов треугольной формы. Кроме того, у него имелась вторая батарея особых уплощенных зубов на нёбе и внутренней поверхности нижней челюсти. Это устройство «два в одном» отлично подходило для питания растениями — щечные зубы верхней и нижней челюстей при смыкании работали как садовый секатор, а внутренние зубы дробили и измельчали листья и стебли.

Травоядность как будто не представляет собой ничего особенного — в наши дни это очень распространенный среди животных способ пропитания. Но в пермский период это была передовая новинка. Эдафозавр стал одним из самых первых тетрапод, специализировавшихся на растительной пище. Его предки пенсильванского периода пробовали эту пищу еще до кризиса дождевых лесов, но теперь, когда климат стал более засушливым, времена года стали больше различаться и появилось много семенных растений, этот образ жизни стал нормой. Причем у разных групп пеликозавров независимо друг от друга развился вкус к зелени — свидетельство того, что эта диета превратилась из причуды в мейнстрим. Одну такую группу составляли казеиды — вероятно, самые странные из синапсид. С крошечными головками и бочкообразными туловищами, они скорее походили на персонажей «Звездных войн», чем на жизнеспособных животных, порожденных эволюцией. Но они были настоящие и отлично справлялись с поеданием растений. Некоторые из них стали самыми крупными среди синапсид своего времени — например, котилоринх (Cotylorhynchus) весом в полтонны. Огромный кишечник им был нужен для переваривания массы веток и листьев, которые они поедали. Эдафозавры и казеиды образовали нишу крупных растительноядных животных — консументов первого порядка, которую впоследствии будут занимать самые разнообразные млекопитающие — от лошадей и кенгуру до оленей и слонов.

Диметродон-мясоед, эдафозавр-сенокосилка и казеиды-толстопузики — все это лишь малая доля разнообразия пеликозавров, расцвет которых пришелся на раннепермскую эпоху. Десятки миллионов лет мир — особенно тропики, где климат был более устойчивым и влажным, чем в других зонах Пангеи, — принадлежал им. Но затем, когда казалось, что пеликозавры достигли вершин успеха, наступил их упадок. Причины его точно не установлены, но, вероятно, они связаны с кульминацией того процесса потепления и высыхания, который начался вместе с кризисом каменноугольных дождевых лесов и окончательным исчезновением южной полярной шапки. Когда раннепермская эпоха сменилась среднепермской — около 273 млн лет назад, — разнообразие пеликозавров, обитавших в тропиках, заметно упало, так как эти регионы стали более засушливыми. Опять же, это был не внезапный катаклизм, а растянувшийся на миллионы лет марш смерти. Большие изменения произошли и в умеренных широтах с почти полной сменой видов. Как в тропическом, так и в умеренном поясе появилась новая группа синапсид, быстро давшая начало разнообразию новых видов, среди которых были травоядные и хищники, малыши и великаны.

Это были терапсиды. Они произошли от пеликозавров, подобных диметродону, а затем развили ряд прогрессивных признаков, связанных с ускорением роста и обмена веществ, более развитыми органами чувств, более эффективными способами передвижения и более мощным укусом. Они стали следующей важной вехой на пути к млекопитающим.

Плато Кару в Южной Африке — красивое, но неприветливое место. Безбрежное голубое небо над ним умиротворяет, но безоблачные просторы означают недостаток дождей. Это классическая пустыня, пылающая днем и замерзающая ночью, где сухой неподвижный воздух едва шевелит алоэ и другие приспособленные к зною растения, торчащие из песка и скал. Первые европейские колонизаторы не раз пытались заселить ее, но безуспешно. Разумеется, туземные народы умели там выживать, хотя голландцев и англичан они не интересовали. Местное население оставалось в безопасности до тех пор, пока колонизаторы не построили дороги и не завезли ветровые турбины, чтобы качать воду из недр земли. Скоро Кару стало сельскохозяйственным регионом, ведущим центром производства баранины и шерсти в Южной Африке.

Дорожное строительство давалось непросто. Бригадам приходилось не только переносить суровый климат, но и взрывать большое количество породы. На Кару повсюду камень; он проступает в горах и долинах, камнями усыпана и пустыня. Сложенные слоями скальные породы, в основном песчаные и глинистые, — образовавшиеся в древних реках, озерах и дюнных полях, — напоминают огромный свадебный торт, толщиной почти в 10 км. В каменноугольный и пермский периоды и позже, в триасе и юре, Кару представляло собой обширный бассейн, изобиловавший флорой и фауной. В нем накапливались ил и песок, которые сносили реки с окаймлявших его гор. Это был ненасытный бассейн, который никогда не наполнялся до конца: как только реки сбрасывали свой груз, дно снова проседало. Когда это противостояние завершилось, в Кару оказалась летопись истории Земли за 100 с лишним миллионов лет — последовательность отложений, запечатлевшая кризис каменноугольных лесов, пермскую аридизацию (рост засушливости), переход от ледника к парнику и образование суперконтинента Пангея.

Для прокладки дорог через эти скальные массивы требовались хорошие инженеры, и одним из лучших был Эндрю Геддес Бейн. Уроженец шотландских гор, Бейн еще подростком переехал в Южную Африку, когда его дядя-полковник получил назначение в Капскую колонию, входившую тогда в состав Британской империи. Перепробовав множество профессий — седельщика, писателя, армейского капитана, фермера, — он получил от военных подряд на строительство дорог в Кару. С каждой милей проложенной дороги он все больше узнавал о породах. В итоге к его впечатляющему резюме добавилась профессия геолога — он составил первую подробную геологическую карту Южной Африки. Помимо этого, Бейн принялся собирать диковинки, найденные в скалах; среди них были относящиеся к пермскому периоду черепа клыкастых животных размером с собаку, совершенно непохожих на современную фауну саванн Южной Африки. Первый такой череп он нашел в 1838 г., когда работал возле Форт-Бофорта, маленькой деревушки, основанной миссионерами, а затем превращенной в военный лагерь. Музея, чтобы выставить окаменелости, там не было, поэтому он отослал образцы в Лондон и, когда Геологическое общество стало платить ему за них, исправно присылал новые.

В британской столице находки Бейна попали в руки Ричарду Оуэну, выдающемуся анатому и натуралисту. В свои сорок с небольшим он был титаном научного истеблишмента викторианской Британии. Всего несколькими годами ранее он придумал слово «динозавр» применительно к скелетам древних великанов, которые находили на юге Англии. Несколько лет спустя он станет директором отдела естествознания в Британском музее, а в старости примет участие в создании Музея естественной истории в фешенебельном районе Лондона Южный Кенсингтон. Он был любимцем королевской семьи, учителем детей Виктории и Альберта, что в совокупности с его научными заслугами принесло ему рыцарское звание. Если бы в Викторианскую эпоху существовала медаль или приз за научные достижения, можно не сомневаться, что Оуэн непременно получил бы такую награду в тот или иной момент своей долгой карьеры. Все это свидетельствует о его гениальности, притом что он был желчным, параноидальным, двуличным, склонным к конфликтам эгоцентриком, который нажил гораздо больше врагов, чем друзей.

В 1845 г. Оуэн опубликовал описание некоторых находок Бейна, одну из которых назвал дицинодоном (Dicynodon). Это было загадочное животное с головой, похожей на голову рептилии, увенчанной клювом, но при этом морда щерилась набором клыков — отсюда и название, означающее «два собачьих зуба». Другой вид, описанный в следующей публикации, он окрестил галезавром (Galesaurus) — «кунья ящерица». Название отражало то, что Оуэн видел в этих окаменелостях: необычное сочетание признаков ящерицы и млекопитающего. Особенно его зачаровали зубы многих черепов, найденных Бейном, — они делились на привычные резцы, клыки и заклыковые зубы млекопитающих. Но в других отношениях, по телосложению и пропорциям, эти животные напоминали рептилий — настолько, что некоторых из них Оуэн ошибочно отнес к динозаврам.

С одобрения Оуэна Бейн продолжал собирать окаменелости. По мере того как они поступали из далекой колонии, Оуэн изучал их и давал им названия. Он даже привлек к сбору новых образцов подростка принца Альфреда — четвертого из детей Виктории и Альберта и второго в очереди наследников на престол — во время его поездки в Южную Африку в 1860 г. Принц выполнил поручение, вернувшись с двумя черепами дицинодонов. Хотя коллекция находок из Кару все пополнялась, Оуэн никак не мог в них разобраться. Они во многих отношениях походили на млекопитающих, и он признавал это в своих статьях, лекциях, а затем и в своем фундаментальном каталоге южноафриканских окаменелостей 1876 г. Несмотря на это, Оуэн не решался признать их предками млекопитающих, переходным звеном эволюционной цепи между примитивными рептилиеобразными и современными млекопитающими. Ведь он ожесточенно воевал с Дарвином по поводу эволюции как таковой. Упрямый консерватор в общественных вопросах и яростный защитник статус-кво, Оуэн не принимал дарвиновской теории эволюции путем естественного отбора и написал язвительную рецензию на «Происхождение видов», которая стала эталоном неудавшейся насмешки в истории науки. Не то чтобы Оуэн отрицал способность видов меняться, просто он считал ложными идеи Дарвина о механизме эволюции. К тому же он испытывал к нему личную неприязнь.

Дицинодонты, примитивные синапсидные предки млекопитающих: череп Dicynodon из монографии Ричарда Оуэна 1845 г. (вверху) и скелет (внизу).

Фотография Кристиана Каммерера

Поэтому неудивительно, что самый горячий сторонник Дарвина — Томас Генри Гексли, натуралист и автор понятия «агностик» применительно к собственным религиозным убеждениям, — не мог заставить себя признать наличие признаков млекопитающих у оуэновских рептилий из Кару или допустить, что от них произошли млекопитающие. Вместо этого Гексли выдвинул соображение, которое задним числом кажется нелепым[5]: млекопитающие произошли от амфибий типа саламандр. Шли годы, Оуэн и Гексли продолжали препираться. Когда оба в 1890-х гг. скончались, спор еще не разрешился, хотя большинство свидетельств было в пользу Оуэна. Среди них была и недавно обнаруженная «рептилия» с парусом на спине — диметродон. Описывая диметродона и другие находки из Северной Америки, палеонтолог Эдвард Дринкер Коп — запомните это имя, оно еще встретится нам в более занимательных обстоятельствах, — высказывался в пользу связи между «пресмыкающимися» пеликозаврами, описанными Оуэном ископаемыми из Кару и современными млекопитающими.

Правоту Оуэна и Копа подтвердил через несколько десятилетий еще один шотландец, который пошел по стопам Бейна и эмигрировал в Южную Африку. Роберт Брум родился в Пейсли, знаменитом своей текстильной промышленностью, и учился на врача в Глазго. Несколько лет он работал акушером в роддоме Глазго, но потом, боясь заразиться туберкулезом, уехал за границу, сначала в Австралию, а затем в Южную Африку. Впрочем, переехать его побудил не только страх, но и увлечение. Он был одержим вопросом о происхождении млекопитающих. Брум с детства был страстным натуралистом, а в университете проходил курс сравнительной анатомии, после которого заинтересовался палеонтологией. Пожив в Австралии, где он изучал причудливую сумчатую фауну этого континента, он специально отправился в Южную Африку, чтобы собрать и исследовать «звероящеров» из Кару. Несколько десятилетий он работал врачом, переезжая из одного провинциального городка в другой, время от времени он занимал пост мэра города, при этом охота за окаменелостями оставалась его хобби.

Брум был одним из ведущих ученых Южной Африки первой половины XX столетия. Он опубликовал свыше 400 статей о находках из Кару и описал более 300 видов «звероящеров». До него ископаемые из Кару изучались бессистемно — даже Оуэн придавал им куда меньшее значение, чем динозаврам, препарированию современных млекопитающих, обязательствам перед викторианским обществом и стычкам с Дарвином. Брум, напротив, посвятил этим находкам всю свою жизнь и подошел к задаче с упорством невротичного коллекционера комиксов. Он систематически обследовал пустыню Кару, знакомясь с фермерами и дорожными строителями, и учил их распознавать окаменелые скелеты. Замечательным свидетельством его наследия стало то, что потомки одного из этих рабочих (Джеймс, сын Круни Китчинга) и одного из этих фермеров (Брюс, внук Сидни Рубиджа) оставили свое семейное ремесло и стали двумя наиболее выдающимися палеонтологами Южной Африки. Ныне Рубидж и его коллеги из Витватерсрандского университета продолжают его дело, тесно сотрудничая с местными сообществами и студентами из числа коренного населения.

Крупным достижением Брума стало то, что он раз и навсегда доказал гипотезу Копа о преемственности между пеликозаврами, пермскими ископаемыми из Кару и млекопитающими. В 1905 г. Брум придумал название «терапсиды» для обозначения совокупности «звероящеров» из Кару и решительно настаивал, что от этой группы произошли млекопитающие. Позже, в 1909 и 1910 гг., он приезжал в США, где изучал ископаемые остатки диметродона и других пеликозавров. Он видел безошибочные признаки сходства между пеликозаврами и терапсидами и в своей ключевой монографии обосновал их близкое родство. Таким образом он сложил вместе два кусочка мозаики и высказался в пользу преемственности «пеликозавры — терапсиды — млекопитающие». Он признавал терапсид более прогрессивными, чем пеликозавры, в особенности из-за их хорошо развитых и более вертикально поставленных лап, благодаря которым они стояли прямее и их брюхо не так волочилось по земле. В этом смысле они постепенно все больше становились млекопитающими. Таким образом, пеликозавры были первой, а терапсиды следующей ступенью на этом пути.

Какими были эти терапсиды? Их было сотни видов, а разнообразие сбивало с толку. Мы уже встречались с дицинодоном Оуэна, давшим имя самой разнообразной подгруппе пермских терапсид — дицинодонтам. Когда Оуэн придумал название Dicynodon, тот стал своего рода знаменитостью, заняв место в одном ряду с новооткрытыми динозаврами — игуанодоном (Iguanodon) и мегалозавром (Megalosaurus) — на знаменитой лондонской выставке 1854 г. в «Хрустальном дворце». Две скульптуры дицинодонов (они сохранились до наших дней, хотя и слегка обветшали) помогали знакомить викторианскую публику с доисторическим миром. У этой славы была и оборотная сторона: как первый обнаруженный представитель группы дицинодонтов, дицинодон стал таксономической свалкой для легионов новых окаменелостей. За следующие полтора века к дицинодонам отнесли 168 новых видов, и Брум сокрушался, что это «самый головоломный род, с которым нам приходится иметь дело» и он «окончательно запутался».

Путаница разрешилась лишь в 2011 г. благодаря другому палеонтологу, столь же маниакальному и скрупулезному, как Брум, — Кристиану Каммереру. Я познакомился с Кристианом в Чикагском университете, когда тот был аспирантом, а я студентом. Кристиан был знаменитостью кампуса; все его знали, и все рассказывали истории о его достижениях. В нормальном университете это означает спортивные успехи или шуточки над однокурсниками, но в Чикагском — где, как гласит слоган, «веселье мрет» — все иначе. Кристиан прославился на легендарном чикагском конкурсе старьевщиков — четырехдневном фестивале собирателей странных, удивительных и невероятных предметов вроде самодельного ядерного реактора (дополнительные баллы присуждались, если эти штуки работали). Образ мышления коллекционера сослужил хорошую службу Кристиану, когда дело дошло до распутывания гордиева узла под названием «дицинодон».

Годы тщательных исследований завершились монографическим обзором, посвященным дицинодону. Эту работу Кристиан писал, сидя напротив меня в нашем кабинете в Американском музее естественной истории — еще одна веха на странном переплетении наших путей в науке. В ней он признавал только два достоверных вида дицинодонов. Прочие, причислявшиеся когда-то к дицинодонам, принадлежали к множеству различных дицинодонтовых линий, включающих виды различных форм и размеров, которые образовывали кустистое родословное древо. Все эти годы мусорная корзина с ярлыком «дицинодон» скрывала невероятное разнообразие.

Дицинодонты были самыми многочисленными синапсидами, а нередко и самыми многочисленными позвоночными в наземных экосистемах всего мира на протяжении большей части среднего и позднего пермского периода. Они были растительноядными и, по-видимому, жили большими общественными группами. Многие дицинодонты утратили большую часть зубов — кроме клыков, похожих на бивни моржа, — и обзавелись клювом, срезающим листья и стебли, которые затем растирали мощным укусом под обратным углом. Коротконогие, жирные, с нелепыми маленькими хвостиками — безошибочно узнаваемые, когда они обрывали листья с веток или выкапывали корневища с помощью клыков и толстых передних лап.

Терапсиды, примитивные синапсидные предки млекопитающих: саблезубый горгонопс (вверху) и бодучий диноцефал Moschops (внизу).

Фотографии Х. Зелла и Библиотеки Американского музея естественной истории соответственно

Краткий период времени дицинодонты делили нишу травоядных с другой подгруппой терапсид — диноцефалами. Эти «ужасноголовые» звери получили свое название за уродливые черепа — крупные, массивные, нередко покрытые шишками, выступами или рогами. Кости черепа были чрезвычайно толстыми и плотными. Один вид, мосхопс (Moschops), обладал костями черепа почти двадцатисантиметровой толщины, которые, вероятно, были нужны ему для того, чтобы бодать соперников в битвах за самок или за территорию. Жутко даже вообразить эту сцену: два альфа-самца мосхопса — со своими уродливыми головами, массивным телосложением и покатыми спинами, похожие на персонажей фильма «Там, где живут чудовища», — вышибают друг другу мозги, пока остальное стадо стоит вокруг кольцом болельщиков. Еще более жуткая картина представляется, если вспомнить, что не все диноцефалы были травоядными — среди них были свирепые хищники. Один из них, антеозавр (Anteosaurus), вырастал до 5 м в длину и весил полтонны, как белый медведь. Он был одним из крупнейших синапсидных хищников в истории планеты задолго до появления современных млекопитающих.

Был и другой тип хищных терапсид, поменьше, но, вероятно, еще свирепее. Это горгонопсы, кошмар среднего и позднего пермского периода. Они были всех размеров, от зверьков размером с маленькую собачку до монстров вроде иностранцевии (Inostrancevia), достигавшей трех с половиной метров в длину, весившей 300 кг и обладавшей полуметровой мордой. Самым страшным их оружием были увеличенные клыки, как у саблезубых кошачьих. Разинутая до неприличия широко пасть давала клыкам достаточно пространства, чтобы проткнуть шкуру и трахею жертвы. Но, в отличие от саблезубых тигров — которые, как и мы, настоящие млекопитающие, — горгонопсы меняли зубы на протяжении всей жизни, поэтому могли нападать на жертв с уверенностью, что сломанный клык в случае чего просто отрастет. Их арсенал дополняли острые кусачие резцы, чтобы удерживать отбивающуюся добычу, и увеличенные мышцы челюстей, которые вздувались во время охоты и выпирали гораздо дальше назад и в стороны, чем у других терапсид. Чего у них не было, однако, так это ума — они сохраняли трубковидный мозг своих пеликозавровых предков.

Для этих и других терапсид настало время торжества. Мир в средний и поздний пермский период принадлежал им — как потом будет принадлежать динозаврам и млекопитающим. Совместно различные терапсиды образовывали сложные экосистемы, впервые в истории Земли полностью отделенные от водной среды. Пеликозавры, как вы помните, были важной вехой на этом пути в ранней перми, но они все еще жили по берегам озер и рек и входили в пищевые цепи, включавшие акул и других рыб. Однако терапсиды с Кару составляли сообщество, по общей экологической структуре не слишком отличавшееся от фауны современной африканской саванны. В основании пищевой пирамиды находились стада травоядных дицинодонтов, численностью десятикратно превосходивших хищных горгонопсов. Наземные растения играли роль первичных продуцентов, травоядные терапсиды — первичных консументов, а плотоядные терапсиды — высших хищников. Картина, мало чем отличающаяся от триады травы — антилопы — львы в современной саванне.

Все это разнообразие терапсид — от дицинодонтов до диноцефалов, от горгонопсов до множества других подгрупп, даже не упомянутых мною, — произошло от общего предка, хищного пеликозавра среднего размера, весившего, вероятно, от 50 до 100 кг и жившего не позднее границы ранней и средней перми. По-видимому, этот предок и происходившие от него ранние терапсиды жили в умеренных широтах, вдали от влажных тропиков, где царило вечное лето.

Эти ранние терапсиды начали делать кое-что необычное — они принялись ускорять свой метаболизм и совершенствовать контроль над температурой тела. Почему, не вполне ясно. Возможно, живя в более высоких широтах, они были вынуждены иметь дело с более выраженными сезонными колебаниями, и тонкая настройка внутреннего отопления позволила этим терапсидам успешнее переносить чередования холода и жары. А может быть, причиной был голод. Пеликозавровые предки терапсид, медлительные, с расставленными в стороны лапами, были, вероятно, «засадными» хищниками, которые по большей части находились в ожидании и лишь время от времени совершали бросок и хватали добычу. Но некоторые терапсиды стали активными хищниками, рыскавшими по обширным территориям и высматривавшими добычу на ходу. Такой метод охоты требовал больших затрат энергии и, вероятно, ускорения метаболизма. Вопрос еще не решен. Однако не остается сомнений, что в пермский период физиология терапсид изменялась. Какова бы ни была причина изменений, эти животные делали первые решающие шаги к развитию одной из самых характерных способностей млекопитающих — теплокровного (или, на научном жаргоне, эндотермического) метаболизма.

Есть разные способы поиска подтверждений того, что терапсиды — хотя они еще не были по-настоящему теплокровными — быстрее росли и обладали более активным обменом веществ, чем их предки-пеликозавры. Лучший метод — нарезать кости тоньше, чем салями, поместить срезы на предметные стекла и рассмотреть их строение под микроскопом. Разные типы строения указывают на разные темпы роста, а внутри некоторых костей даже сохранились годовые линии роста — как годовые кольца древесного ствола, — по которым можно узнать, сколько лет было животному на момент смерти. Палеонтолог из ЮАР Анусуйя Чинсами-Туран — одна из основоположниц этой области исследований, которая называется костной гистологией.

Анусуйя росла в Претории в эпоху апартеида. Она мечтала стать учительницей естествознания, но в то время возможности получить высшее образование для девушек ее происхождения были ограниченны. Вместо того чтобы забыть о своих мечтах, она допустила, по ее словам, «невинную ложь» при поступлении в Витватерсрандский университет, где от цветных абитуриентов требовалось обосновать желание учиться в университете, в котором преобладали белые. Она объявила, что собирается изучать палеоантропологию — дисциплину, которой университет славился благодаря тому, что Южная Африка изобиловала ископаемыми находками гоминид. Это подразумевало обязательный курс палеонтологии, и, к ее удивлению, ее выдумка обернулась настоящим увлечением. Она продолжила учебу, защитила диссертацию, стала специалистом мирового класса по трактовке структуры ископаемых костей для определения темпов роста и в 2005 г. удостоилась звания «Женщина года ЮАР» за свой вклад в науку.

Анусуйя Чинсами-Туран изучает в лаборатории микрофотографии срезы костей.

Фотография любезно предоставлена ею самой

Анусуйя вместе со своими коллегами Сангхамитрой Рэй и Дженнифер Бота сделали большое количество срезов костей терапсид, в первую очередь ребер и конечностей дицинодонтов и горгонопсов. Они обнаружили, что в этих костях преобладает один тип ткани — так называемая фиброламеллярная костная ткань, случайным образом организованная в виде переплетенного рисунка. Это хаотическое расположение — результат ускоренного роста: кость нарастала так быстро, что коллаген и минералы откладывались случайным образом. Совсем иначе выглядят более правильные пластинчатые кости животных, растущих медленнее, — у тех образуются упорядоченные слои минерализованных кристаллов. Присутствие большого количества фиброламеллярной ткани указывало на то, что эти терапсиды росли быстро, по крайней мере в некоторые периоды в течение года. Кости имели также линии роста, что означало периодическую приостановку роста, вероятно зимой или в сухой сезон. Таким образом, у этих терапсид были ускоренные темпы роста в сравнении с типичными «пресмыкающимися» видами и некоторая способность регулировать температуру тела, хотя постоянно поддерживать ее высокой, как настоящие теплокровные млекопитающие, они, по-видимому, не могли.

Есть еще одно свидетельство того, что терапсиды повышали свой метаболизм и лучше контролировали температуру тела.

Шерсть.

Терапсиды, похоже, «изобрели» шерсть. В копролитах — окаменелом помете — с костями терапсид находят также спутанные массы образований, похожих на волосы. Эти находки небесспорны, но, если это и вправду шерсть, она, скорее всего, принадлежала терапсидам. В любом случае есть и более убедительные свидетельства[6] в пользу шерсти: лицевые кости многих ископаемых терапсид усеяны ямками и канавками, напоминающими сеть канальцев, через которые проходят нервы и кровеносные сосуды к вибриссам (усам) современных млекопитающих. Это не обязательно значит, что терапсиды были пушистыми, сплошь покрытыми шерстью. Может быть, и были, но, возможно, шубки у них были лысоваты, или же шерсть росла у них лишь местами, например на голове и шее. Суть в том, что волосяной покров, очевидно, появился именно у терапсид.

Волосы входят в число важнейших инноваций млекопитающих. Они — фундаментальная составляющая нашей мягкой, богатой железами кожи, столь непохожей на чешуйчатый покров наших тетраподных предков, сохраняющийся у современных рептилий. Изначально волосы, по-видимому, появились как осязательное приспособление (вибриссы), как средство демонстрации или как элемент водоотталкивающей системы желез, а впоследствии были перепрофилированы в шубы для сохранения тепла. Если животное покрыто шерстью, это красноречивое свидетельство того, что оно производит как минимум часть тепла в организме самостоятельно и старается его сохранить. Выработка тепла — дело затратное. Если вы хотите включить отопление на полную мощность, вам понадобится закрыть окна, иначе счет за газ будет разорительным. Для млекопитающих таким закрытым окном служит шерсть.

Ускоренные темпы роста и повышенный метаболизм терапсид стали серьезными эволюционными приобретениями и были связаны с рядом других изменений в анатомии и биологии терапсид. Конечности сдвинулись глубже под туловище, что привело к более прямой посадке, — это заметил еще Брум, сравнивая терапсид с их пеликозавровыми предками. У дицинодонтов были прямые задние лапы, но растопыренные передние, что видно не только из формы их плечевых и тазовых суставов, но и по окаменелым отпечаткам, на которых следы передних лап расставлены шире, чем задних. Однако более прогрессивные горгонопсы имели более прямые передние и задние конечности. Кроме того, конечности становились все гибче. Терапсиды утратили неудобный винтообразный плечевой сустав, вынуждавший пеликозавров переставлять передние лапы медленно и враскоряку, и таким образом их передние конечности освободились для всевозможных новых занятий — бега, рытья и лазанья.

Эти изменения происходили синхронно, и во многих случаях трудно разобраться, что было причиной, а что следствием. Известный специалист по ранним млекопитающим Том Кемп называет это «взаимосвязанным прогрессом»: многие анатомические, функциональные и поведенческие аспекты терапсид менялись совместно, и таким образом эти животные развивали — шаг за шагом — признаки, характерные для современных млекопитающих. Иными словами, в течение пермского периода они постепенно становились все более похожими на млекопитающих.

К концу пермского периода этот длительный путь взаимосвязанного прогресса породил новый тип терапсид: они стали мельче, с еще более выпрямленными лапами, более быстрым ростом и интенсивным метаболизмом, чем его предшественники дицинодонты и горгонопсы. Их зубы, челюстные мышцы, мозг и сенсорные системы тоже изменились. Этими существами — в их число входил галезавр, «кунья ящерица» Оуэна, — были цинодонты, и они стали следующей важной ступенью на пути к млекопитающим.

2

Как стать млекопитающим

Thrinaxodon

Вдалеке прогремел гром, хлынул дождь, и зверек высунул голову из норы. Он повел носом и выставил по ветру усики. Пора выйти и надо поспешить.

Несколько месяцев назад, когда это существо размером с лисицу — тринаксодон (Thrinaxodon) — выкопало себе нору, земля была выжженной. Дождь не шел месяцами. Река почти пересохла, а от папоротников и плаунов, обрамлявших ее берега, осталась увядшая шелуха. По долине носились пылевые смерчи, засыпая стада пузатых травоядных, отчаянно пытавшихся отыскать последние съедобные листья и корешки. Иные так и оставались торчать из песчаных дюн мумифицированными трупами, чьи острые клыки придавали еще более зловещий вид этой антиутопической картине.

Уже было ясно, что пищи нет. Не видно насекомых, не пахнет вкусными земноводными, лишь иссохшая падаль. Поэтому у пушистика не было выбора — оставалось только зарыться, затаиться на время и сберегать драгоценную энергию, пока условия не улучшатся.

Теперь, словно по мановению руки, долину затопили муссонные дожди. Река вышла из берегов, и вода заливала норку, потихоньку заполняя грушевидную камеру, в которой прежде спал тринаксодон. Снаружи зеленые побеги уже пробивались сквозь ил, который вздувшаяся река разносила по дюнам, погребая жуткие мумии. Похоже, надо было начинать с чистого листа. Жизнь возвращалась, а засушливые месяцы стали далеким воспоминанием. Но в этом биполярном мире дожди долго не продержатся, и тринаксодону следовало использовать все возможности.

Для начала ему требовалось поесть, чтобы вновь запустить метаболизм. Тринаксодон поглощал пищу жадно. Прожорливость позволяла ему быстро расти и накапливать запасы энергии, необходимые, чтобы затаиться в норе и поддерживать температуру тела на стабильно высоком уровне на протяжении многомесячного оцепенения. После периода голодовки он хотел есть еще больше, чем обычно, и мечтал вонзить свои острые пильчатые зубы в панцири насекомых или в склизкую кожу мелких амфибий, кучковавшихся у реки.

Набив живот, можно было перейти к следующей важной задаче — найти себе пару. Наш тринаксодон родился меньше года назад, под конец прошлого сезона дождей. Несколько недель он жался к матери, братьям и сестрам, поедая насекомых и осваивая топографию речной долины, прежде чем начал вести самостоятельную жизнь — нашел удобный участок илистой поймы и вырыл норку, чтобы укрываться в ней, свернувшись калачиком, когда жара становится нестерпимой. Теперь, с возвращением дождей, у него будет, скорее всего, лишь один шанс спариться — единственная попытка за короткую странную жизнь, которая состоит из рождения, спячки и финальной лихорадки обжорства и размножения.

Но, по крайней мере, здесь хватало потенциальных товарищей — пойма по обе стороны реки была усеяна норками тринаксодонов. Их подземные спальни выходили на поверхность в виде небольших отверстий, напоминающих лунные кратеры. Повсюду наш тринаксодон видел, как его соплеменники высовывают головы из норок и поводят носами, как дождь стекает по их мохнатым мордочкам, как топорщатся усики, стараясь уловить, что происходит. Все размышляли над одним и тем же вопросом: вылезать или нет?

Наш тринаксодон сделал выбор. Он вывинтился из норы, поджав лапки к туловищу, чтобы протиснуться. Он ступил на илистую поверхность, вязкую и липкую, и растопырился всеми четырьмя лапами для опоры. Взглянув, как его норка заполняется водой, тринаксодон побежал прочь, в неизвестное будущее. Пища и товарищи могли подождать, а могли и нет. Как бы там ни было, все это скоро закончится.

Тринаксодон, о котором идет речь, не знал, что ему выпало жить в интересное время. Естественно, у него не хватало интеллекта, чтобы осмыслить свое место в истории живого, эволюции, планеты Земля. Но ведь и люди, живущие в интересные времена, обычно не осознают этого — они слишком заняты настоящим моментом, их волнует, что они будут есть завтра, волнуют собственная семья и множество других вещей. Мы часто не осознаем, что живем в эпоху потрясений, пока все не уляжется и мы не сможем оглянуться назад. Эти тринаксодоны, как окажется впоследствии, переживали величайший катаклизм в истории Земли — кратковременный период в несколько десятков или сотен тысяч лет, который начался с катастрофического вымирания, запечатлел неустойчивое восстановление и помог выковать класс млекопитающих из древнего племени терапсид.

Тринаксодон относится к цинодонтам, жившим около 251 млн лет назад, в самом начале триасового периода. Цинодонты входили в так называемую «стволовую линию» млекопитающих. Они были представителями группы терапсид, наряду с клыкастыми дицинодонтами (мумиями из нашей истории), бодучими диноцефалами и саблезубыми горгонопсами. Терапсиды произошли от пеликозавров, те, в свою очередь, произошли от тех «чешуйчатых зверюшек», которые в каменноугольный период разделились на линии синапсид и диапсид, чью родословную можно проследить до тетрапод, развившихся из рыб, которые выбрались на сушу и обзавелись амниотическими яйцами.

Все это мы узнали из предыдущей главы. Но жизнь гораздо древнее: рыбы происходят от первых позвоночных, ловких пловцов, которые начали укреплять свое тело костными образованиями в эпоху бурных эволюционных перемен, получившую название «кембрийского взрыва», — от 540 до 520 млн лет назад. Как раз в это время большинство ныне известных групп морских животных изобрели собственные скелеты и начали процветать — моллюски вроде мидий и гребешков, иглокожие вроде морских ежей и морских звезд, членистоногие вроде креветок и крабов. Мягкотелые предки этих животных жили в эдиакарский период, начавшийся около 600 млн лет назад, от которого остались призрачные отпечатки их бесформенных тел в песчанике. Они были первыми животными и развились из эукариотических клеток, которые смогли собраться в более крупные, более сложные многоклеточные организмы. Это произошло около 2 млрд лет назад, через 2 млрд лет после того, как возникла первая одноклеточная бактерия, а это случилось только через полмиллиарда лет после того, как Земля сформировалась из облака газа и пыли.

Жизнь — эволюционный спектакль длиной в 4 млрд лет, который сегодня, конечно, все еще продолжается. За все это время самым опасным моментом, когда жизнь оказалась на грани полного исчезновения и Земля могла стать безжизненной планетой, был переход между пермским и триасовым периодами, 252–251 млн лет назад. Это было незадолго до того, как наш тринаксодон укрылся в норе — во время мучительной фазы восстановления после катастрофы — в нынешнем южноафриканском регионе Кару.

Пермско-триасовое вымирание было крупнейшим из всех массовых вымираний и погубило около 90 % всех видов, а может быть, и больше. В отличие от большинства других массовых смертей в ископаемой летописи, этот сюжет не детективный. Убийца известен — вулканы, а точнее, мегавулканы, питаемые горячей областью магмы в глубине земной мантии под нынешней Сибирью. Тогда эта область находилась на северной окраине суперконтинента Пангея. Ничего подобного этим извержениям человечеству на своей памяти, к счастью, видеть не доводилось. Их масштаб был просто неправдоподобен. На протяжении сотен тысяч лет лава изливалась из гигантских трещин в земле — обширной сети вулканических разломов, каждый из которых достигал нескольких километров в длину и истекал лавой, словно землю располосовали гигантским мачете. Огненные взрывы сменялись затуханием, и в конце концов миллионы квадратных километров на севере Пангеи покрылись корой базальта — застывших лавовых отложений. Даже сейчас, после 250 млн лет эрозии, этот базальт покрывает около 2 млн кв. км, что примерно равно площади всей Западной Европы.

Эти вулканы нарушили покой терапсидового мира, эпохи, когда древние предки млекопитающих шествовали по тверди Пангеи. Их было великое множество видов, удивительных форм и размеров, с бивнями, клювами, бодучими куполообразными головами и кусачими клыками, поедающих столько всякой всячины и заполняющих столько разнообразных ниш — от рыкающих хищников до ценителей зелени. С точки зрения конца пермского периода незадолго до извержения первых вулканов могло казаться, что терапсиды будут господствовать и дальше, но этому было не суждено сбыться.

В позднепермский период многие терапсиды жили на территории нынешней России, неподалеку от вулканов. Горгонопсы вонзали свои сабли в дицинодонтов, были там и цинодонты, таившиеся в рощах семенных папоротников. Они стали непосредственными жертвами извержений, и многих из них, вероятно, в буквальном смысле поглотила лава, как в дешевых фильмах-катастрофах. Но они оказались не единственными погибшими — вулканы были гораздо смертоноснее, чем казались с виду. Вместе с лавой на поверхность вырвались безмолвные убийцы — ядовитые газы, такие как углекислый газ и метан. Они проникли в атмосферу и распространились по всей планете. Эти газы парниковые; они удерживают в атмосфере тепло, поглощая излучение и отражая его обратно на Землю. Они вызвали неудержимое глобальное потепление. За несколько десятков тысяч лет температуры выросли на 5–8 ℃, аналогично тому, что происходит в наши дни, — только в реальности тогдашнее потепление шло медленнее, чем нынешнее (этот факт должен заставить задуматься любого читателя). Однако этого было более чем достаточно для закисления океанов, которые остались без кислорода, что вызвало повсеместную гибель раковинных беспозвоночных и другой морской фауны.

На суше было не лучше, и самые наглядные свидетельства случившегося — кто погиб, кто выжил, как быстро наступило восстановление — находятся в Кару. С извержением вулканов и разогревом атмосферы климат Кару в начале триаса становился все жарче и суше. Времена года стали более выраженными, как и суточные колебания температур. По сути, территория Кару превратилась в пустыню, напоминающую современную, но с одним заметным исключением: временами на нее обрушивались муссоны, проносившиеся через всю Пангею. Богатые флорой пермские леса, в которых преобладали семенной папоротник глоссоптерис (Glossopteris) и вечнозеленые голосеменные, исчезли, когда растения постигло второе и последнее в их истории массовое вымирание — после кризиса каменноугольных лесов, имевшего место на 50 млн лет раньше. Их вытеснили папоротники и плауны — более низкорослые родичи древовидных лепидодендронов (Lepidodendron) из каменноугольных болот, — которые быстро прорастали из спор (а не из семян), что позволяло им легче переносить резкую сезонность и перепады количества осадков. С изменением растительности широкие, извилистые речные системы пермского периода уступили место более быстрым многорукавным рекам триасового. В отсутствие крупных деревьев, укрепляющих своими корнями берега, реки разливались по земле в дождливый сезон, но почти полностью пересыхали в сухие месяцы.

Этот экологический каскад катастрофически отразился на фауне, обитавшей в Кару, особенно на терапсидах. До вымирания они были процветающим сообществом: в основании пищевой пирамиды располагалось несколько растительноядных видов дицинодонтов, на которых охотились хищники среднего размера — биармозуховые, еще одна группа терапсид с заметными выступами и рожками на головах, — и высшие хищники горгонопсы. Немногочисленные цинодонты, такие как харассогнат (Charassognathus) — древнейший известный представитель этой группы, величиной с белку, — питались насекомыми, занимая нишу мелких позвоночных наряду с множеством рептилий и амфибий, из которых одни тоже были насекомоядными, другие — рыбоядными. Но по мере изменения климата леса отступали, и исчезло от 70 до 90 % наземной растительности. В результате вся экосистема посыпалась как карточный домик. Пищевые цепочки в начале триаса упростились — свелись всего к нескольким видам травоядных и хищников — и на протяжении следующих 5 млн лет переживали циклы подъемов и спадов, пока наконец не стабилизировались, когда извержения вулканов прекратились и температура нормализовалась.

Будь вы на месте терапсид, вам пришлось бы выбирать себе судьбу из трех вариантов. Первый — вымирание, что и произошло с горгонопсами: в триасе уже некому будет пугать добычу клыками-саблями и широко разинутой пастью. Второй — выживание, но при этом вырождение. Это случилось с дицинодонтами, которые пережили катастрофу и снова диверсифицировались, но так и не повторили своего пермского успеха; в конце концов их убогому существованию положило конец следующее массовое вымирание, триасово-юрское. И третий — выжить и занять господствующее положение. По этому пути пошли цинодонты, и чем больше испытаний они преодолевали: вулканизм, глобальное потепление, засуху, муссоны, гибель лесов, обвал экосистемы и тяготы восстановительного периода в 5 млн лет, тем сильнее становились. На протяжении всех оставшихся 50 млн лет триасового периода они продолжали диверсифицироваться, породив огромное разнообразие видов — крупных, мелких, мясоедов, вегетарианцев. Одна из этих линий цинодонтов приведет к млекопитающим, постепенно накапливая все больше «маммальных» признаков.

Почему цинодонты — наряду с некоторыми из своих родичей, дицинодонтов, — сумели выжить? Я хорошо помню, когда узнал ответ. Это было в 2013 г. в Лос-Анджелесе, на ежегодной конференции Общества палеонтологии позвоночных. Я недавно защитился и начал преподавать в Эдинбурге, а диссертацию представил на секции конференции, посвященной конкурсу имени Альфреда Шервуда Ромера. Конкурс назвали в честь легендарного гарвардского палеонтолога, руководившего той самой экспедицией в Новую Шотландию, которая обнаружила пеньки с дуплами, полными древних синапсид, — о них рассказывалось в предыдущей главе. Премия имени Ромера — главная награда для аспирантов в моей области, и я надеялся впечатлить экспертов своей работой о происхождении птиц от динозавров. Увы, премию я не получил, но досталась она более чем достойному коллеге — Адаму Хаттенлокеру. Он выступал через несколько докладов после моего и покорил аудиторию своим объяснением, почему цинодонты пережили пермско-триасовое вымирание. Когда он вернулся на свое место, я уже смирился со своей судьбой. Млекопитающие (в данном случае их предки) снова переиграли динозавров.

Адам рассказывал о любопытном эволюционном феномене, имевшем место во время вымирания и после него, — «эффекте лилипутов». Как явствует из названия, отсылающего к населенному маленькими человечками острову из «Путешествий Гулливера», речь идет об уменьшении размеров тела животных, переживающих массовое вымирание и преуспевающих впоследствии. Это происходит не всегда, но произошло в случае с цинодонтами и их близкими родичами, и это сыграло важную роль для их выживания. Адам собрал огромную базу данных по ископаемым терапсидам Кару и обнаружил заметное сокращение как максимального, так и среднего размера древнейших триасовых терапсид по сравнению с их самыми поздними пермскими предшественниками. Различие было обусловлено более интенсивным вымиранием крупных видов при извержениях вулканов и повышении температуры. Большие размеры, похоже, в эпоху нестабильности стали помехой. Таким образом, у цинодонтов, которые были мельче большинства других терапсид, оказалось больше шансов пережить хаос.

Почему маленький размер стал преимуществом? Во-первых, мелким животным легче спрятаться и переждать в норах неблагоприятную погоду, скачки температуры и пыльные бури. А норы они рыли. Отложения Кару выше слоя, связанного с вымиранием, — сланцы, образовавшиеся в пойме реки, вперемежку с мумиями, засыпанными нанесенной ветрами пылью, — изобилуют ископаемыми норами, в которых иногда находят скелеты. Это и есть скелеты тринаксодонов — зверьков из рассказа, с которого началась эта глава. Самое удивительное из этих норных захоронений содержит тринаксодона, лежащего бок о бок с небольшой раненой амфибией. У маленького родича саламандр были повреждены ребра, но они заживали, пока амфибия лежала рядом со свернувшимся в калачик спящим тринаксодоном. Так как нора тесная, а тринаксодон был зубастым хищником, странно, что другое животное могло просто лежать и выздоравливать там незамеченным. Единственное удовлетворительное объяснение — что тринаксодон находился в спячке, длившейся, возможно, неделями и даже месяцами, чтобы сберечь энергию и пережить сухой сезон.

Во-вторых, маленький размер был связан с рядом других аспектов развития и метаболизма. Дженнифер Бота, работавшая вместе с Адамом и другими коллегами, описала их в важной работе 2016 г. Древнейшие триасовые цинодонты, включая тринаксодона, росли быстро, начинали размножаться в раннем возрасте и жили очень недолго, вероятно всего года два. Откуда это известно? Ответ дает костная гистология — исследование тонких срезов костей под микроскопом. У пермских терапсид линии роста на костях обычно множественные, и это означает, что взрослых размеров они достигали за много лет. Однако у раннетриасовых цинодонтов таких отметок меньше, причем у тринаксодона их, как правило, нет вообще. Они, должно быть, росли с головокружительной скоростью и, возможно, достигали зрелости, размножались и умирали за один год. По сути, они компенсировали раннюю смерть размножением в юном возрасте. Так как ни один тринаксодон не доживал до старости, эта стратегия роста поддерживала воспроизводство вида. Чем быстрее они росли и чем раньше начинали размножаться, тем выше у них были шансы успешно дожить до брачного сезона и гарантированно передать свои гены следующему поколению в этом суровом, нестабильном мире.

Скелеты тринаксодонов (вверху) и компьютерная томограмма тринаксодона, окаменевшего в норе рядом с амфибией (внизу).

Фотография Кристиана Каммерера и иллюстрация из Fernandez et al., 2013, PLoS ONE, соответственно

У тринаксодона и других цинодонтов, похоже, был мощный набор козырей, которые помогли им избежать вымирания. Скелеты тринаксодонов десятками начинают появляться 30 м выше горизонта вымирания, то есть они распространились по бассейну Кару за какие-то несколько десятков тысяч лет. Возможно, они произошли от пермских предков, которые редко встречались в экосистемах Кару до вымирания или, что вероятнее, мигрировали из тропических регионов Пангеи, где суровый пермский климат подготовил их к выживанию в засуху. В раннетриасовых отложениях так много скелетов тринаксодонов, что они, наряду со столь же многочисленными дицинодонтами, называемыми листрозаврами (Lystrosaurus), считаются «видами, приспособленными к бедствиям» (disaster species). Они были особенно хорошо приспособлены к тяжелым парниковым условиям мира после вымирания, оказавшимся невыносимыми для большинства других видов. По-видимому, в этих условиях они отлично себя чувствовали и процветали. Тринаксодоны и листрозавры, таким образом, были крысами и тараканами подземок раннего триаса.

Однако сравнение с современными вредителями несправедливо по отношению к тринаксодону. Он был настоящим героем, одним из немногих отважных животных, которым удалось пережить мрачную ночь самого страшного побоища доисторических времен и благодаря которым линия млекопитающих не прервалась задолго до того, как млекопитающие получили шанс развиваться.

Тринаксодон не очень походил на героя. Максимум полметра в длину, вероятно, обладавший вибриссами и по крайней мере частично покрытый шерстью, тринаксодон бóльшую часть времени проводил не на виду, укрывшись в норе. Наружу он выходил кормиться — он любил насекомых и мелкую дичь. Как и у его предков-терапсид, у него был набор резцов, клыков и щечных зубов. Отличался он тем — и за это получил свое название, означающее «трехзубчатые зубы», — что коренные зубы имели форму мультяшной горной гряды с центральным пиком, по бокам которого торчали пики поменьше. Эти три острых зубца, которые называются выступами, идеально подходили для того, чтобы прогрызать панцири насекомых и разрывать мясо. Фестончатые зубы тринаксодона менялись на протяжении всей его короткой жизни, как у рептилии или амфибии.

Но во многих отношениях тринаксодон был заметно ближе к млекопитающим, чем его терапсидные предки. При ходьбе он держал тело еще прямее, а живот выше над землей в положении полуприседа. Это позволяло ему быстрее бегать, меньше уставать и удобнее устраиваться в норе. Его позвоночный столб состоял не из одинаковых позвонков, а из отделов, одни из которых несли ребра, а другие нет, что обеспечивало ему большую гибкость и возможность сворачиваться калачиком во время спячки. Мышцы, смыкающие челюсти, были массивными и крепились к костному выступу на своде черепа, называемому сагиттальным гребнем. Пока тринаксодон стремительно взрослел, рос и его гребень, усиливая мощь его укуса. Встречаются окаменелости, сохранившие нескольких тринаксодонов вместе, из чего следует, что они были общественными животными и собирались в группы. В некоторых случаях образцы запечатлевают взрослых особей в компании особей помельче и помоложе — явное свидетельство заботы о потомстве.

Осталось отметить еще одну важную вещь о тринаксодоне. Места его обитания не ограничивались бассейном Кару. Его ископаемые остатки находят также в Антарктиде, и это признак того, что он настолько хорошо приспособился к ужасному миру раннего триаса, что распространился по всей Пангее. Земля теперь собралась в единый материк, окруженный обширным океаном, и по мере того, как вулканы остывали, а экосистемы оправлялись от вымирания, цинодонтам предстояло стать главными игроками на этой новой арене.

Как и многие другие писатели, Вальтер Кюне создал некоторые из своих лучших творений в тюрьме. То, как он — палеонтолог, увлеченный строением микроскопических зубов, — попал туда, заслуживает отдельного рассказа.

Кюне родился в 1911 г. в Берлине в семье учителя черчения. Он изучал палеонтологию в Университете Фридриха-Вильгельма в Берлине, а затем в Университете Галле и был известен двумя увлечениями: интересом к средневековым церковным колоколам, о которых написал восторженную статью в туристический журнал, и своими прокоммунистическими симпатиями. Последнее значительно больше волновало представителей нацистских властей, которые как раз начинали свой террор. Молодой Кюне был приговорен к девятимесячному тюремному заключению — это был его первый опыт за решеткой, — и в 1938 г. ему пришлось эмигрировать в Великобританию.

Как мог политический беженец без средств прокормить себя и молодую супругу в чужой стране? Естественно, собирая окаменелости. Кюне слышал, что в середине XIX в. в пещере близ Холуэлла, деревеньки в несколько сотен жителей, обнаружили горстку зубов триасовых млекопитающих. Это открытие должно было сыграть важнейшую роль, но осталось без внимания. Похоже, среди палеонтологов нашлось не слишком много желающих месяцами просеивать горы гравия в надежде отыскать малюсенькие зубки. Тем не менее куратор Британского музея посоветовал ему не утруждаться. «Все английские местонахождения ископаемых уже известны, — видимо, сказал куратор. — Бессмысленно ожидать новых крупных открытий».

Кюне это не отпугнуло. Он отчаянно нуждался в деньгах и горел интересом к млекопитающим. Кроме того, у него были козыри в рукаве. Еще в студенчестве он обнаружил чутье на окаменелости, и вдобавок у него было одно важнейшее качество — терпение. Он отправился в Холуэлл, где с энтузиазмом собрал, промыл и просмотрел более 2 т глиняной засыпки из пещеры. Задачу облегчила помощь его жены Шарлотты, хотя о ее интересе к крошечным зубам (или об отсутствии такового) история умалчивает. Трудолюбие четы Кюне было вознаграждено: они нашли два предкоренных зуба. Вальтер тут же направился в Кембриджский университет и показал их палеонтологу Рексу Паррингтону, которого находка так впечатлила, что он внес Вальтера в платежную ведомость. Отныне за каждый зуб млекопитающего ему полагалось £5.

Полные надежд, Вальтер и Шарлотта взялись за обследование других пещер и ущелий на юге Британии. Вскоре, в августе 1939 г., они открыли новые окаменелости в Мендип-Хиллс, пасторальных холмах к югу от Бристоля, в сельских окрестностях графства Сомерсет. Они собрали десятки разрозненных зубов и костей, принадлежавших очень близкому к млекопитающим цинодонту олигокифусу (Oligokyphus), описанному десятилетиями раньше по какой-то паре зубов из Германии. Затем они двинулись дальше, вперед, к следующему великому открытию. В сентябре Вальтер с киркой и геологической картой отправился на атлантическое побережье, где принялся дотошно исследовать известняковые скалы. Неизвестно, был ли он в курсе, что покинутое им отечество только что вторглось в Польшу.

Британским солдатам, патрулировавшим побережье, безусловно, было известно о начале мировой войны. Им показалось странным, что по английскому побережью ходит немец с картами, и они его арестовали. Так Вальтер во второй раз очутился в заточении, в лагере для интернированных на острове Мэн — маленькой точке в Ирландском море между Великобританией и Ирландией. Лагерь станет его домом с 1941 по 1944 г.

Oligokyphus.

Иллюстрация из монографии Вальтера Кюне 1956 г. (по Kühne, 1956)

Единственное, что скрашивало его жизнь, — это то, что к тому времени Вальтер снискал себе репутацию среди английского научного истеблишмента. Уже вскоре после бомбежек Лондона кураторы и научные сотрудники Британского музея — когда-то отговаривавшие увлеченного немца от поисков британских окаменелостей — организовали новые экспедиции в пещеры Мендип, которые принесли множество новых открытий костей и зубов. Две тысячи находок переслали в лагерь для интернированных.

Как говорил Вальтер, «в распоряжении у меня было достаточно времени». Он разбирал находки, складывал кости и собрал бóльшую часть скелета олигокифуса. Скрупулезное описание ископаемых остатков не давало ему скучать, и к тому времени, когда на исходе войны его освободили, он начал записывать свои выводы, что положило начало его будущей монографии 1956 г. об олигокифусе. Она до сих пор считается одной из основополагающих работ о тех цинодонтах, которые находились на грани превращения в млекопитающих.

Олигокифус — размером и формой напоминающий таксу — не был млекопитающим и даже прямым предком млекопитающих. Скорее их очень близким родственником, вроде двоюродного брата. Он был представителем подгруппы прогрессивных растительноядных цинодонтов — тритилодонтид, соседней с млекопитающими на родословном древе. Как и положено близким родственникам, тритилодонтиды и первые млекопитающие были очень похожи и по внешнему облику, и по поведению. Например, и у тех и у других конечности располагались прямо под туловищем, так что они ходили полностью на лапах, в отличие от других цинодонтов, которые все еще передвигались несколько распластавшись. И тритилодонтиды, и млекопитающие были результатом волны диверсификации цинодонтов, последовавшей в конце триаса, около 220 млн лет назад, то есть 30 млн лет спустя после того, как тринаксодон пережил пермско-триасовое массовое вымирание и — до поры до времени — уберег линию млекопитающих в момент ее наибольшей уязвимости. За эти 30 млн лет многое изменилось: «стволовая линия» млекопитающих продолжала накапливать «маммальные» признаки — вроде выпрямления лап, — пока цинодонты лавировали в лабиринте с суровым климатом и еще более суровой конкуренцией.

Самое большое изменение состояло, в сущности, в малом. Уменьшение размеров уже помогло цинодонтам в конце пермского периода, и они продолжали в том же духе. На протяжении триаса млекопитающие становились все более миниатюрными. Представленная поначалу видами размером с ласку — вроде тринаксодона, — к концу триаса эта линия обратилась в разнообразных вредителей в основном размером от мыши до крысы. Из этого правила были исключения, так как боковые ветви родословного древа иногда давали более крупные виды, подобные олигокифусу и его собратьям-тритилодонтидам, нуждавшиеся в более объемистом кишечнике для переваривания растительной пищи. Но в целом эволюция триасовых цинодонтов шла по пути миниатюризации.

Почему цинодонты уменьшались? Хотя бы потому, что они были не одни в дивном новом мире триасового периода. Пермско-триасовую катастрофу пережили и другие животные, и когда Пангея пошла на поправку, они стали конкурировать за место под солнцем. Из этого горнила эволюции вышли не только млекопитающие, но и многие другие привычные нам животные, которые и поныне сосуществуют с млекопитающими: черепахи, ящерицы и крокодилы. Кроме того, по всему суперконтиненту распространялось нечто еще более страшное. Оно росло в размерах и множило разнообразие видов, происходивших от скромного предка величиной с кошку, пережившего вулканизм.

Динозавры.

Их отцы-основатели боролись за первенство со своими родичами-крокодилами, причем те и другие становились все крупнее. К концу триасового периода уже существовали девятиметровые длинношеие динозавры весом в 10 т, наподобие лессемзавра (Lessemsaurus) — примитивного родича колоссальных завропод типа бронтозавра, — и множество зубастых хищников, охотившихся на них. Чем больше становились динозавры, тем меньше — предки млекопитающих. Это стало началом повторяющегося сюжета с переплетающимися судьбами млекопитающих и динозавров.

Одновременно с уменьшением в размерах многие цинодонты из линии млекопитающих, вероятно, перешли на ночной образ жизни. Выползать в ночную тишь для поисков пищи и общения с себе подобными — удачная тактика, чтобы не попасть в зубы или под ноги динозаврам, которые были, по-видимому, дневными животными. Переход в ночную нишу не вызвал особых затруднений, так как, судя по всему, многие предшественники из синапсидной линии, ведущей к млекопитающим, — пермских пеликозавров и терапсид — уже экспериментировали с таким образом жизни. Однако темнота имела свои последствия. Предки млекопитающих фактически отказались от острого зрения, обменяв его на обоняние, осязание и слух. Большинство млекопитающих не различает цвета[7], поэтому их шерсть обычно окрашена в унылые серо-коричневые тона. Зачем одеваться ярко — как это делает большинство современных дневных птиц и рептилий, обладающих хорошим зрением, — если партнеры или соперники все равно не видят цвета? Нам это может показаться странным, у нас-то зрение цветное! Но мы представляем собой редкое исключение среди млекопитающих — один из немногих современных видов, восприимчивых к цвету, наряду с нашими ближайшими родственниками из числа приматов. Когда матадор размахивает перед быком красным плащом, быку он кажется черным.

Если бы избегать динозавров было недостаточно причин, малый размер мог дать и другие преимущества. Пангея была единым массивом суши, но жить на ней было небезопасно. Там было жарко, на полюсах не было ледников, а бóльшая часть внутренних областей представляла собой бескрайнюю пустыню. Вдоль экватора проходили мощные воздушные течения, создававшие так называемые мегамуссоны — как явствует из их гиперболического названия, это были гигантские аналоги современных тропических штормов. Хотя теоретически протомлекопитающее могло пройти от полюса до полюса, это было бы бессмысленное путешествие. Мегамуссоны способствовали разделению Пангеи на климатические провинции с разным уровнем осадков и скоростью ветров, с разными температурами. Экваториальные регионы, адски жаркие и влажные, с обеих сторон окружали непроходимые пустыни. Средние широты, впрочем, были немного прохладнее и гораздо более влажными, чем пустыни. Именно там в основном и жили быстро эволюционировавшие животные Пангеи. Небольшой размер мог быть стратегией выживания в этом опасном мире. Чем ты меньше, тем легче спрятаться, зарыться, переждать в спячке мегамуссонные дожди и погибель, которую они несут.

Независимо от причин сокращения размеров цинодонтов, этот процесс глубоко изменил всю их биологию и эволюционную траекторию. С уменьшением размеров менялись и многие аспекты их роста, метаболизма, питания и способов добывания пищи. Они уже имели повышенные температуру тела и уровень метаболизма, унаследованные от терапсидных предков, но теперь у них развилась полноценная теплокровность. Они и так обладали сильными челюстными мышцами и сильным укусом — доставшимися от еще более древних предков-пеликозавров, — но теперь у них появилась возможность быстро поглощать большие объемы пищи и в то же время дышать, что позволяло есть на ходу.

Это было продолжением «взаимосвязанного прогресса», описанного Томом Кемпом применительно к пермским терапсидам. Многое менялось согласованно, и трудно разобраться, что было первичным. Вероятно, малый размер предполагал необходимость более высокой температуры тела, чтобы противостоять внезапным климатическим изменениям, или требовал более эффективных способов сбора и переваривания маленьких порций пищи. Может быть, теплокровность предписывала цинодонтам больше есть, чтобы хватало энергии, или наоборот — сначала изменилось строение челюстей и мышц, позволяя больше есть и обеспечивая таким образом избыток энергии для развития теплокровности. Ответ неизвестен. Зато мы знаем, что маленький размер, теплокровный метаболизм и более мощный, эффективный укус появились вместе как часть пакетной сделки.

Откуда это известно? Подсказку дает удивительное богатство ископаемой летописи триасовых цинодонтов — непрерывный ряд от тринаксодона до олигокифуса и млекопитающих.

Для начала разберемся с физиологией и метаболизмом. Мы уже касались этого предмета в предыдущей главе, но он заслуживает более подробного пояснения. Термин «теплокровность» — удобное краткое обозначение целого спектра сложных способов регуляции температуры тела. Он не означает, что у теплокровных животных кровь теплая, а у холоднокровных холодная. На самом деле, если поставить термометр среднестатистическому теплокровному млекопитающему и среднестатистической холоднокровной ящерице, показатели, скорее всего, получатся близкими. Может быть, у ящерицы он окажется даже выше, особенно в солнечный день. Дело в том, что холоднокровные животные согревают свои тела теплом из окружающей среды, а значит, они зависимы от изменений погоды, сезона, даже температурных перепадов дня и ночи, солнца и тени. Теплокровные животные — по-научному эндотермы — освободились от этого недостатка. Они производят собственное тепло — обычно благодаря повышенному содержанию в клетках митохондрий, вырабатывающих энергию, — и таким образом способны поддерживать температуру тела выше окружающей среды. Мы можем испытывать это всякий раз, когда выходим зимой на мороз и не превращаемся в ледышку.

По сути, теплокровные животные имеют собственную внутреннюю печь, которая всегда включена и всегда горячая. Это позволяет повысить метаболизм, быстрее расти, вести более активный образ жизни, быть выносливее и спортивнее. Млекопитающие способны поддерживать скорость бега в восемь раз бóльшую, чем ящерицы, например, и обследовать в поисках пищи более обширные территории. Но за эти сверхспособности приходится платить. У теплокровных животных интенсивнее метаболизм в состоянии покоя, а значит, в покое они сжигают больше калорий, чем холоднокровные. И конечно, они затрачивают намного больше калорий в активном состоянии — когда бегают, прыгают, охотятся, удирают от хищников, лазают по деревьям, роют норы и делают многое другое, что упрощается благодаря теплокровности. Поэтому им нужно потреблять больше калорий, чем холоднокровным животным такого же размера, и вдыхать больше кислорода.

Впрочем, не все животные относятся либо к теплокровным, либо к холоднокровным. Существуют промежуточные варианты. Современные млекопитающие и птицы полностью теплокровны, что подразумевает три особенности. Температура их тела контролируется изнутри, она высокая и постоянная, независимо от условий внешней среды. Подобная система эволюционировала не единовременно, а постепенно — через ряд переходных стадий, на которых их предки совершенствовали как выработку тепла, так и регуляцию температуры своего «отопления». В случае млекопитающих этот процесс начался с терапсид пермского периода, вынужденных в своих высоких широтах приспосабливаться к климату с выраженными сезонами. Их быстрый рост и усовершенствованная регуляция температуры тела, по-видимому, сыграли решающую роль в выживании — в частности, цинодонтов вроде тринаксодона — во время пермско-триасового события. В триасе эти цинодонты продолжили двигаться в сторону полноценной теплокровности.

Существует множество свидетельств в пользу того, что в ходе триасового периода цинодонты постепенно превращались в полностью теплокровных. Фиброламеллярной костной ткани — с хаотически организованной текстурой, указывающей на быстрый рост, — в линии, ведущей к млекопитающим, становилось все больше. Костные клетки и канальцы кровеносных сосудов внутри костей в ходе эволюции цинодонтов становились меньше, что говорит об уменьшении эритроцитов — еще одна особенность млекопитающих, благодаря которой эти клетки быстрее и лучше усваивают кислород. В одном интересном исследовании для измерения изотопного состава кислорода в организмах различных пермских и триасовых видов измельчили их кости и зубы. Соотношение двух наиболее стабильных изотопов — более легкого и распространенного 16O к более тяжелому и редкому 18O, отличающемуся количеством нейтронов, — зависит от температуры, при которой росли кости и зубы. По существу, это соотношение кислорода являет собой палеотермометр, и его данные однозначны: у триасовых цинодонтов температура тела была более высокой и постоянной, чем у сосуществовавших с ними других животных, включая остальных терапсид.

Как цинодонты оплачивали счета за отопление? Так же как любое теплокровное животное — потребляя много кислорода и много калорий. На пути к млекопитающим цинодонты приобрели многие анатомические особенности, позволившие им увеличить потребление того и другого.

В первую очередь цинодонты решили нелегкую проблему так называемого ограничения Карриера, которое одолевает рептилий и амфибий. Передвигаясь враскоряку, они изгибают тело из стороны в сторону, вправо-влево. Из-за этого бокового изгибания одно легкое растягивается, а другое сдавливается попеременно, поэтому животное не может одновременно дышать и бегать, что серьезно ограничивает их скорость и подвижность. Как мы уже знаем, у цинодонтов не только туловище приняло более приподнятое положение, но, кроме того, появились костные выросты на позвонках, мешающие позвоночнику колыхаться из стороны в сторону. Эти модификации скелета полностью изменили их способ ходьбы: теперь их конечности двигались вперед-назад, а не из стороны в сторону, а позвоночник у них изгибался вверх-вниз (как у скачущей газели), а не вправо-влево (как у ползущей змеи). Теперь они могли при ходьбе дышать без затруднений.

Позвоночный столб подвергся еще одному изменению: в то время как у амфибий и рептилий он примерно одинаков по всей длине, у цинодонтов он разделился на отделы со специализированными функциями. Туловищный отдел позвоночника разделен на два: грудной с ребрами и поясничный без ребер. Это явный признак наличия диафрагмы — мощной мышцы, накачивающей воздух в легкие.

Изменился и череп. У цинодонтов появилось вторичное нёбо — твердый свод ротовой полости, отделяющий ее от носовой. Воздух получил собственный отдельный проход в легкие, и цинодонты смогли одновременно питаться и дышать. В новой носовой полости появились необычные новые структуры — носовые раковины: закрученные костные или хрящевые завитки, выступающие посредине воздушного потока. Они могли бы показаться помехой, но в действительности играют ключевую роль в поддержании постоянной температуры тела при вдыхании большого количества воздуха. Некоторые носовые раковины покрыты кровеносными сосудами, согревающими и увлажняющими воздух при вдохе, прежде чем он попадет в легкие. У нас они тоже есть — внутри черепа, между ноздрями и задней стенкой горла. Они гарантируют нам, что даже самый холодный и сухой воздух в самые морозные зимние дни за доли секунды нагревается и увлажняется до уровня, соответствующего условиям тропического леса. К тому же они работают и в обратную сторону, компенсируя потерю драгоценной влаги при выдохе.

Различия в локомоции рептилий, которые перемещаются, двигая туловищем вправо-влево (вверху), и млекопитающих, которые двигаются вверх-вниз (внизу). Стрелками показано направление движения.

Рисунок Сары Шелли

Все эти, казалось бы, тонкие анатомические нюансы способствовали одному важному качеству: легкие усваивали намного больше кислорода. Одновременно с этим цинодонты повышали потребление калорий благодаря усовершенствованной технике укуса.

Первым шагом, по-видимому, стало разделение мышц, смыкающих челюсти, на отдельные пучки, способствовавшие более мощным и сложным движениям челюстей. Эти раздельные мышцы — характерная для млекопитающих система из височной, жевательной и крыловидных мышц — тоже укрупнялись, требуя больше места и более прочного крепления. Кости верхней части черепа упростились и затвердели, пока в конце концов не стали единой структурой — вот почему у нас есть «свод черепа», а не десятки раздельных, слабо связанных между собой костей, как у рептилий и амфибий. Боковое височное отверстие, появившееся еще во времена каменноугольных болот как признак линии синапсид, слилось с глазницей, образовав единую главную камеру для крепления мышц.

Однако самой глубокой перестройке подверглась нижняя челюсть. Предки млекопитающих обладали сложными челюстями, состоявшими из множества костей с разными названиями. У них были зубная кость, на которой, как и следует из названия, крепились зубы, сочленовная кость, образующая челюстной сустав посредством соединения с верхней частью черепа, и многие другие: угловая, надугловая, предсочленовная, пластинчатая, венечная. Но у нас — и у всех млекопитающих — осталась только одна, зубная. А все из-за того, что происходило с цинодонтами в триасе. По мере того как их челюстные мышцы становились больше, они сдвигались и в конце концов стали крепиться только к зубной кости. Это было совершенно логично: так как зубная кость — единственная, несущая зубы, то подобная перестройка мышц позволяла усилить укус и оптимизировать силу сжатия зубов на разных участках зубного ряда во время кусания.

Но это потребовало полного преобразования самих костей. Зубная кость стала больше и намного глубже. В ней появился массивный венечный отросток для крепления мышц, выступавший далеко за зубной ряд. Одновременно с этим другие кости нижней челюсти, к которым больше не крепились мышцы, стали редуцироваться. Они уменьшались и сдвигались назад, пока не отделились от зубной кости. Некоторые из них даже сошлись со стремечком — слуховой косточкой — и теперь, освободившись от функции кусания, стали помогать передавать звук[8].

Оставалась, правда, еще одна большая проблема: верхняя и нижняя челюсти все еще соединялись при помощи сочленовной кости, которая уменьшалась и сходила на нет. Редуцировалась и кость верхней части черепа, к которой она крепилась, — так называемая квадратная кость. У некоторых цинодонтов развился выступ надугловой кости нижней челюсти для соединения с верхней, но, поскольку надугловая кость тоже уменьшалась, это не приносило особой пользы. Ни один инженер не сконструировал бы систему смыкания челюстей подобным образом, и работала она только потому, что цинодонты настолько уменьшились, что им уже не требовалось выдерживать такие нагрузки при укусе, как их более крупным предкам.

Цинодонтам все же было необходимо найти какое-то решение. Они нашли — и получился признак, определяющий млекопитающих.

Классификация — человеческое занятие. Природа не вешает ярлыков, их вешают люди. Мышь — млекопитающее, змея — рептилия, тираннозавр — динозавр.

Млекопитающие, рептилии, динозавры. Все это группы на древе жизни, но как они устанавливаются?

Несложно определить, что такое млекопитающее, если рассматривать только современный мир. Мыши, слоны, люди, кенгуру, летучие мыши и тысячи других видов обладают общим набором уникальных признаков: у всех нас есть волосы, теплокровность, большой мозг, дифференциация зубов на резцы, клыки, предкоренные и коренные, мы выкармливаем потомство молоком и т. д. Но, как мы видели, эти «маммальные» признаки развивались по отдельности, в ходе 100 млн лет эволюции, когда пеликозавры каменноугольных болот породили терапсид, терапсиды пережили пермско-триасовое вымирание в виде мелких цинодонтов, а цинодонты в триасе продолжали уменьшаться. Где на этой эволюционной линии провести границу между немлекопитающими и млекопитающими?

Столкнувшись с изобилием новых находок пермских и триасовых синапсид в середине XX в., палеонтологи пришли к решению. Млекопитающими следует считать всех потомков первого животного, у которого появилась ключевая инновация — новый челюстной сустав между зубной костью нижней челюсти и чешуйчатой костью верхней части черепа. Этот новый сустав оказался простым, но элегантным решением проблемы непрерывного уменьшения костей в основании челюсти. Открытый Вальтером Кюне олигокифус не обладал сочленением зубной и чешуйчатой костей, а значит, не был млекопитающим. Но одна из ветвей родословной, куда входили виды типа морганукодона (Morganucodon) — еще одно из открытий Кюне в пещере Уэльса, — обладала. Итак, их договорились считать млекопитающими. Как и всех животных — живших в триасе и появившихся позже, включая нас, — родословную которых можно проследить вплоть до этого предка с новым челюстным суставом.

Это может показаться несколько неубедительным, субъективным. В некотором смысле это так. Но палеонтологи не просто выбрали случайный признак и привязали к нему название млекопитающих. Они выбрали один из фирменных признаков всех современных млекопитающих, четко отделяющий нас от амфибий, рептилий и птиц. Развитие нового, более крепкого сустава между зубными и чешуйчатыми костями стало также заметным поворотным моментом эволюции и, как мы скоро увидим, запустило каскад изменений, связанных с питанием, интеллектом и размножением млекопитающих. Это были финальные штрихи формирования млекопитающих после долгого процесса эволюционной сборки, последние кусочки мозаики, довершающие картину.

Здесь мне придется сделать отступление и признать, что приведенное выше определение в наши дни не используется большинством палеонтологов. В последние лет двадцать млекопитающих стали определять иначе — через так называемую кроновую группу. Этот подход объединяет всех ныне живущих млекопитающих — более 6000 видов однопроходных, сумчатых и плацентарных — и прослеживает их происхождение до последнего общего предка на родословном древе. Считается, что именно с него началось движение от немлекопитающих к млекопитающим. У «кронового» определения есть свои преимущества, и в первую очередь простота. Но у него есть и свои недостатки[9]: сотни ископаемых видов, которые выглядели, вели себя, росли, метаболизировали, питались, выкармливали потомство и ухаживали за своей шерстью как млекопитающие, появились до того, как общий предок современных млекопитающих откололся от родословного древа, и получается, что все эти ископаемые животные не млекопитающие. Как, например, морганукодон.

Признаюсь честно: в своих научных работах я использую определение через кроновую группу. В научной статье я назову морганукодона не млекопитающим, а «базальным маммалиаформом» или «немаммальным маммалиаформом». Как видите, терминология быстро становится громоздкой. Чтобы избавить нас от выговаривания всех этих названий «почти млекопитающих», чуть-чуть не попавших в кроновую группу, для простоты я буду называть млекопитающими всех, у кого есть челюстной сустав, образованный зубной и чешуйчатой костями. Надеюсь, коллеги меня простят.

Независимо от определения, главное то, что в конце триасового периода цинодонты типа морганукодона нашли решение проблемы с челюстями. Зубная кость увеличилась и углубилась настолько, что, по-видимому, неизбежно сошлась с верхней частью черепа. Образовался шаровидный сустав, то есть новый шарнир для челюсти. Прежде слабое — и все ослабевавшее — сочленение челюсти и черепа укрепилось. Помимо соединения редуцировавшейся сочленовной кости с квадратной появилась вторая точка соединения между зубной костью и чешуйчатой. Некоторое время оба сустава сосуществовали — зубно-чешуйчатый снаружи квадратно-сочленовного. Потом квадратная и сочленовная кости редуцировались настолько, что больше не могли участвовать в открывании рта, поэтому подверглись дальнейшему уменьшению и в конце концов отделились от челюсти. Однако они не исчезли, а взяли на себя неожиданную новую функцию, о которой мы поговорим в следующей главе.

Зубно-чешуйчатый сустав полностью изменил положение. Челюсти, прежде довольно условно крепившиеся к черепу, вдруг обрели прочное крепление. Этот новый сустав — которым управляли челюстные мышцы, увеличившиеся на более раннем этапе эволюции цинодонтов, — теперь давал еще более сильный укус. Кроме того, укус становился намного более прицельным благодаря слаженным усилиям разделившихся височной, жевательной и крыловидной мышц — трех ниточек кукловода. Челюсти теперь могли точно прилагать основную силу укуса к определенным зубам в определенное время. Это открыло путь к совершенно новому способу питания, который мы воспринимаем как должное, но среди животных это редкость, — к жеванию. Пережевывая пищу в кашицу, первые млекопитающие смогли осуществлять немалую часть ее переработки во рту — фактически начинать переваривание еще до того, как пища попадет в желудок. Это был еще один способ получать больше калорий и более эффективно питаться.

Предки млекопитающих — различные пеликозавры, терапсиды и цинодонты, с которыми мы успели познакомиться, — по большей части обладали простым укусом. В этом отношении они походили на ящериц или хищных динозавров: они просто смыкали пасть, и все. Вверх-вниз, чик-чик. Они питались, отрывая и заглатывая куски пищи, особой переработки во рту не происходило. Исключением были некоторые прогрессивные цинодонты вроде олигокифуса, научившиеся при смыкании пасти двигать нижней челюстью назад и таким образом перетирать растения. Но это было нечастое явление.

Морганукодон, одно из первых млекопитающих. Череп и реконструкция головы на основании компьютерной томограммы (вверху) и ископаемая нижняя челюсть (внизу; для масштаба рядом рисовое зерно).

Иллюстрации Стефана Лаутеншлягера и Памелы Джилл соответственно

Редукция и упрощение челюстных костей синапсид со временем, пока не осталась единая кость нижней челюсти (зубная) млекопитающих.

Рисунок Сары Шелли

А вот триасовые млекопитающие стали жевательными машинами. Их челюсти теперь могли двигаться вверх-вниз, вперед-назад и из стороны в сторону. Они овладели жевательным циклом из трех последовательных действий, похожих на согласованные элементы плавания брассом. Вначале нижняя челюсть движется вверх и внутрь, смыкаясь с верхней челюстью (силовое движение), при этом рот закрывается, затем вниз, открывая рот (возвратное движение), а затем слегка наружу (подготовительное движение), и цикл повторяется вновь и вновь. Все это стало возможным благодаря уникальной способности нижней челюсти выдвигаться то наружу, то внутрь при открывании и закрывании рта. Покачайте как следует челюстями и почувствуйте, как они умеют смещаться в любых направлениях. Это и есть новые жевательные движения, впервые освоенные нашими отдаленными предками триасового периода.

Сложные скоординированные движения челюстей были только частью уравнения. Для того чтобы жевать, верхние и нижние зубы млекопитающих должны были сойтись вместе. Это называется окклюзией, и у динозавров или рептилий ее нет[10] — у них верхние зубы обычно перекрывают нижние, подобно ножницам, или смыкаются зигзагообразно, но не совпадают поверхностями, когда пасть закрыта. Млекопитающие разительно отличаются от них, в чем каждый из нас может убедиться, закрыв рот. Хотя верхние резцы у нас слегка перекрывают нижние, наши щечные зубы плотно смыкаются — верхние стыкуются с нижними. У нас такая хорошая окклюзия зубов, что, когда мы полностью сжимаем челюсти, они фактически запираются. Именно большая площадь контакта и плотное смыкание верхних и нижних зубов обеспечили появление жевательной поверхности. Она возникла у триасовых млекопитающих типа морганукодона, сделавших последний шаг в развитии классической маммальной зубной системы — заклыковые зубы у них разделились на предкоренные и коренные.

Однако окклюзия создает одну проблему. Верхние и нижние зубы должны точно соответствовать друг другу, чтобы выступы одних входили в ямки других. Иначе они не будут смыкаться, и тогда жевание станет в лучшем случае неэффективным, в худшем — невозможным. Так произойдет с животными, меняющими зубы на протяжении всей своей жизни, — такими, как предки млекопитающих, — если они попытаются жевать. Даже если верхние и нижние зубы идеально подходили друг другу, при выпадении верхнего зуба нижнему будет больше не с чем смыкаться. Конечно, верхний отрастет, но не сразу, и пока зуб не встанет на свое место, смыкания с нижним не будет. Понятно, что для жующего животного это неудачный сценарий и млекопитающие снова пришли к оригинальному решению. Они прекратили менять зубы всю жизнь, обменяв неисчерпаемые поколения зубов, которыми обладали их предки, на всего лишь два набора: молочные зубы в период роста и затем постоянный набор взрослых зубов. Это называется дифиодонтизмом. Теперь, когда у вас сломается (или выпадет) зуб и вам понадобятся дорогостоящие услуги стоматолога, можете винить ваших триасовых предков.

Откуда нам известно, что все это происходило с первыми млекопитающими? Ну, во-первых, смыкание верхней и нижней челюстей — окклюзию предкоренных и коренных зубов — можно наглядно увидеть на ископаемых черепах морганукодона и других ранних млекопитающих. Во-вторых, на трехбугорчатых коренных зубах морганукодона и прочих триасовых млекопитающих есть следы износа: уплощенные поверхности, покрытые бороздами от истирания, которые образовались в результате постоянного контакта с противоположными зубами. В части износа зубов эти млекопитающие соблюдали хрупкое равновесие. Слишком интенсивный износ приводил бы к стачиванию зубов до пеньков — катастрофа для животного, неспособного больше отращивать новые зубы сколько угодно. Но при оптимальном уровне износа формировались плоские поверхности с острыми краями, работавшие как ножницы при смыкании челюстей, что добавляло к жеванию разрезание.

Ископаемые остатки этих первых млекопитающих — с прочными челюстями, зубной окклюзией и умением жевать — примечательны еще в одном отношении. Их череп обладает вместительной полостью, содержавшей мозг намного более крупный, чем у их пеликозавровых, терапсидных и цинодонтовых предков. Заметнее всего вырос передний отдел, и трубковидный предковый мозг обратился в более шарообразный, присущий современным млекопитающим, с округлыми полушариями.

На основании компьютерной томограммы черепов морганукодона была создана цифровая реконструкция его мозга, которая, помимо увеличенных размеров и округлившейся формы, показала еще две ключевые особенности, характерные для млекопитающих. Обонятельные луковицы — отвечающие за восприятие запахов — у него массивны. А у переднего мозга появилась новая надстройка — шестислойная масса нервной ткани, которая называется новой корой. Это одно из высших достижений млекопитающих. Неврологи считают новую кору ключом к интеграции чувств, научению, памяти и интеллекту. Таким образом, первые млекопитающие триаса одновременно учились лучше жевать и умнели. То ли усиленное питание способствовало росту и усложнению мозга, то ли увеличение мозга вызвало изменения в положении челюстных мышц, сделав укус более мощным, а движения челюстями более сложными. Так или иначе, у первых триасовых млекопитающих эти существенные изменения питания и интеллекта происходили взаимосвязанно.

Морганукодон — самый знаменитый представитель этой первой волны млекопитающих и яркий образец базальной группы млекопитающих, пережившей расцвет в триасе и продолжавшей существовать в юрский период. В 1949 г. Кюне, чудесным образом ставший после своего освобождения преподавателем Лондонского университета, описал животное по единственному миллиметровому обломку зуба, который удалось отыскать в девятикилограммовом мешке гравия, собранного в одной из пещер Уэльса. В 1952 г. Кюне вернулся в Германию и стал профессором в Берлине, а исследования в Южном Уэльсе продолжила супружеская пара Кеннет и Дорис Кермак. Они нашли сотни новых костей и зубов.

Рост мозга синапсид во времени, итогом которого стал крупный мозг млекопитающих со складчатой структурой и увеличенной новой корой переднего мозга. Масштаб 3 см.

Рисунок Сары Шелли

Тем временем в Китае команда иезуитов-палеонтологов из Католического университета Фужэнь в Пекине занималась собственными поисками первых млекопитающих. Один из них, отец Эдгар Эйлер, отправился в провинцию Юньнань, где откопал череп длиной в 2,6 см, с нижней челюстью. Он отослал его в Пекин своему собрату по ордену отцу Гарольду Ригни. Когда в дверь Ригни постучались спецслужбы — недавно созданные новым правительством Мао, — он как раз изучал ископаемые. Его арестовали и бросили в тюрьму на четыре года. Ригни повезло меньше, чем Кюне: он не имел возможности заниматься палеонтологией в заключении, так как коммунисты всерьез вознамерились уничтожить религиозные организации в Китае. Усилиями тайной дипломатии Ригни в конце концов был освобожден из тюрьмы и вернулся в США, где его ждал череп, который вывезли втайне от коммунистов. Он отложил его в сторону и засел за автобиографию — изящно озаглавленную «Четыре года в красной преисподней» (Four Years in a Red Hell) — и только потом описал находку в знаменитой статье 1963 г., объявив, что это новый вид морганукодона. Эта великолепная окаменелость, вкупе с пополняющимся фондом костей и зубов из Уэльса, сделала морганукодона эталонным представителем ранних млекопитающих.

Были и другие ранние млекопитающие — целый набор видов, живших в триасе и юре. Многих из них нашли в Великобритании, и, как и морганукодона, их находят в пещерах[11] Англии и Уэльса. Возможно, эти халявщики жили под землей, но более вероятно, что их смывало туда во время наводнений или они проваливались в коварные трещины и их кости со временем накапливались в этих доисторических гробницах. Один экземпляр нашел Кюне, но не распознал поначалу. Находка была представлена двумя зубами, обнаруженными им вскоре после эмиграции в Великобританию. Он продал эти зубы Рексу Паррингтону в Кембридже, и тот определил животное как новый вид, дав ему название «эозостродон» (Eozostrodon). Еще один образец нашла в уэльских пещерах Диана Кермак, назвавшая его «кюнеотерий» (Kuehneotherium) — в честь Кюне.

Были и такие, к которым Кюне не имел никакого отношения. В Южной Африке любительница-археолог Айони Раднер — самоучка, которая сначала была вольнослушательницей в Кейптаунском университете, а затем научным сотрудником Южноафриканского музея — обнаружила интересный череп и скелет животного, получившего название «мегазостродон» (Megazostrodon). По другую сторону земного шара, в Гренландии, гарвардский профессор и бывший военный моряк Фэриш Дженкинс — носивший с собой на раскопки ружья, чтобы отгонять белых медведей, и поддерживавший в экспедиционном лагере казарменные порядки — нашел челюсти и зубы млекопитающих типа морганукодона. Есть и более свежие открытия, например замечательный гадрокодиум (Hadrocodium) из Китая. Головка у него была с ваш ноготь, а туловище — с канцелярскую скрепку; таким образом, размером он не превышал самого маленького среди ныне живущих млекопитающих[12] — свиноносой летучей мыши из Таиланда, которая весит полтора-два грамма.

Первые млекопитающие были успешными. Они диверсифицировались с головокружительной скоростью, используя преимущества своего большого мозга и новообретенного умения жевать. Они распространились по всей Пангее и вскоре стали всемирным явлением. Млекопитающие были одной из первых основных групп животных, которые широко расселились по суперконтиненту, и им не помешали мегамуссоны и пустыни. Большинство из них, по-видимому, были насекомоядными — мелкие размеры и сильный точный укус идеально подходили для того, чтобы занять нишу прытких ловцов насекомых. Но питались они не одними и теми же насекомыми. Пэм Джинн и ее коллеги сравнили износ зубов морганукодона и кюнеотерия и обнаружили, что эти два вида, сосуществовавшие в Уэльсе раннего триасового периода, специализировались на различной пище. Морганукодон ел насекомых с твердым панцирем, как у жуков, тогда как кюнеотерий предпочитал более мягкую добычу вроде бабочек. Это было первое проявление тенденции, которая будет воспроизводиться на протяжении всей эволюции млекопитающих: когда появлялась новая волна представителей этого класса, она обычно начиналась с мелких насекомоядных, которые незаметно диверсифицировались.

Когда Фэриш Дженкинс не собирал челюсти млекопитающих с ружьем за спиной, он представал в роли галантного профессора Лиги плюща, читающего лекции в безупречных костюмах. Он был артистичным лектором и забавлял несколько поколений студентов своим завуалированным юмором и умелым применением реквизита, самым скандальным образцом коего была деревянная нога, как у капитана Ахава, — ее он надевал, чтобы продемонстрировать разные типы человеческой походки. Однако больше всего его бывшим студентам запомнились его тщательные зарисовки черепов и скелетов — его основное наглядное пособие в эпоху до PowerPoint. Он приходил в аудиторию за несколько часов до занятий, иногда затемно — когда ночные млекопитающие гарвардского двора охотились на насекомых, — и рисовал мелом на доске свои шедевры.

Самый знаменитый из его рисунков — мегазостродон. Впервые этот рисунок, отредактированный профессиональным художником, был опубликован в работе Дженкинса 1976 г., где описывался скелет, найденный за десятилетие до того Айони Раднер. Рисунок стал одной из классических научных иллюстраций, которая часто фигурирует в учебниках и, да, в презентациях PowerPoint, столь популярных в наши дни. Подобно культовому портрету Че Гевары, он означает нечто большее, чем просто отдельного индивида. Это образ революции — первых млекопитающих, распространившихся по Пангее и основавших династию.

Революционное изображение древнего млекопитающего Megazostrodon, созданное Фэришем Дженкинсом.

На основе иллюстрации из Jenkins & Parrington, 1976

Малютка мегазостродон, величиной с мышь или землеройку, встревожен. Он стоит, насторожившись, у корней дерева, гордо держа на лапах гибкое тельце. Момент нерешительности. Ступни задних лап расположены так, словно он собирается взобраться на дерево и исчезнуть в ветвях. Но кисти передних направлены наружу, давая возможность удрать по земле. Он что-то чует — то ли опасность, то ли вкусную букашку, так как челюсти приоткрыты и в них полный набор резцов, клыков, предкоренных и коренных. Зубки крохотные, но острые и выглядят так, словно готовы сомкнуться за доли секунды. Глазницы маленькие, а значит, для ориентации в окружающей среде зверек полагался в основном не на зрение. Что бы ни насторожило его, он услышал это или учуял.

Если бы мы увидели это животное во плоти, а не его скелет, мы бы его узнали. Несомненно, это млекопитающее. Оно было покрыто мехом, ходило, покачиваясь туда-сюда, на своих лапках и обладало полным комплектом маммальных зубов, использовавшихся для жевания и менявшихся лишь единожды за всю жизнь[13]. Оно было ловким, умело лазить по деревьям и бегать по земле, и оно было теплокровным или, по крайней мере, приближалось к этому, то есть обладало способностью поддерживать комфортную температуру тела, охотясь за насекомыми на ночном холоде. Внутри черепа у него находился большой мозг, обеспечивавший ему интеллект и острое обоняние, слух у него тоже работал отменно.

Если бы этот зверек пробежал перед вами в лесу или на платформе метро, уверен, вы бы подумали, что это обычная мышь.

На сцену вышли млекопитающие, наследники столь многих удивительных адаптаций, накопленных за 100 с лишним миллионов лет эволюции их предками — пеликозаврами, терапсидами и цинодонтами. Новые животные расселялись по планете и готовились завладеть Пангеей — отвоевать то, что их терапсидные прародители утратили из-за разбушевавшегося пермско-триасового вулканизма.

Или нет?

Суперконтинент начинал распадаться, а динозавры становились все больше и злее. У новоявленных млекопитающих — несмотря на все их эволюционные инновации — возможности были ограниченны.

Им пришлось на отлично освоить искусство жить инкогнито.

3

Млекопитающие и динозавры

Vilevolodon

Уильям Бакленд умел работать с аудиторией. В Оксфордском университете первых десятилетий XIX в. он играл роль эксцентричного профессора, чьи лекции по геологии и анатомии стали знаменитым аттракционом. В полном академическом облачении он носился между рядами, засыпая студентов вопросами и раздавая им разрозненные части тел животных. Его дом представлял собой склад костей, звериных чучел, раковин и других курьезов; одно время он даже держал собственный зоопарк. На званых ужинах он выводил ручного медведя — одетого, как и хозяин, в академическую мантию — и кормил гостей загадочными сортами мяса со всех концов Британской империи. Обычно в меню бывали мыши на гренках, леопард и дельфин. Иногда его друзьям могло повезти — и переваривать приходилось всего лишь страуса или крокодила, что явно казалось Бакленду банальностью.

Его жизненной целью, как видите, было проложить гастрономический путь через все животное царство. Законной добычей было всё — даже человек, если только верить легенде о том, что произошло, когда архиепископ Йоркский показал ему серебряный ларец с маринованным сердцем, якобы принадлежавшим Людовику XVI. «Я ел много странных вещей, — будто бы сказал Бакленд, — но сердце короля еще не пробовал». Он выхватил его и проглотил, повергнув в шок публику. Надо полагать, представление вышло эффектным.

Однако настоящий звездный час у него был впереди.

Как-то зимним вечером 1824 г. Бакленд выступал с речью перед Лондонским геологическим обществом. Он только что стал председателем этого закрытого клуба для своих, куда входили натуралисты, богословы и аристократические коллекционеры минералов — типичные представители георгианского общества. Артист по натуре, Бакленд хотел, чтобы его инаугурационная речь запомнилась, и у него был козырь. Уже несколько лет ходили слухи, что он приобрел какие-то гигантские ископаемые кости у рабочих, добывавших известняк в карьере близ старинной английской деревеньки Стоунсфилд. Плоские пластинчатые слои породы отлично подходили в качестве кровельной плитки, но иногда внутри их находили зубы и кости, если, конечно, верить слухам. Теперь, после почти десятилетия исследований, Бакленд был готов объявить результаты.

Он с помпой сообщил публике, что среди камней для кровли действительно попадаются кости и что они большие — намного крупнее костей любого животного, обитающего в современной Англии. По форме и пропорциям это кости пресмыкающегося, вроде бы принадлежавшие гигантской ящерице, больше похожей на мифического дракона, чем на какое-либо из животных, знакомых аудитории. Это было нечто совершенно новое, и Бакленд придумал для него отличное название — «мегалозавр».

Завороженная публика пока еще об этом не догадывалась, но Бакленд только что открыл первого динозавра.

Тот вечер стал поворотным моментом в истории науки и положил начало неугасающему интересу человечества к динозаврам. О нем рассказывается в бесчисленных историях, но чаще всего забывают упомянуть, что тогда же Бакленд объявил и о другом открытии. Та находка уступала по физическим размерам, но была ничуть не менее революционной. Среди крупных костей известняковые плиты хранили еще один вид окаменелостей, который Бакленд, с несвойственной ему сдержанностью, посчитал «весьма примечательным».

Две крошечные, по паре сантиметров в длину, челюсти с рядом бугорчатых зубов.

Это, вне всяких сомнений, были челюсти млекопитающего размером с мышь или землеройку. Зубы, на взгляд Бакленда, удивительно напоминали зубы опоссума — животного, хорошо знакомого ему по званым обедам. Так как челюсти были найдены рядом с костями мегалозавра, они служили свидетельством того, что некогда гигантские ящеры жили бок о бок с примитивными млекопитающими. Находка стала первым знаком того, что история млекопитающих гораздо древнее, чем предполагалось.

Именно эти миниатюрные челюсти — а не Баклендовы динозавры — стали поначалу предметом ожесточенных споров в период становления палеонтологии, когда она превращалась из господского увлечения в научную дисциплину. О них высказывали авторитетные суждения многие ключевые фигуры палеонтологии начала — середины XIX в., в том числе Ричард Оуэн, несговорчивый анатом, который впоследствии опишет первых «звероящеров» из Кару и придумает слово «динозавры» для классификации открытого Баклендом мегалозавра и других гигантских ящеров, которых станут находить по всей викторианской Англии. Бакленд, Оуэн и другие ученые десятилетиями спорили о видовой принадлежности челюстей. Эта баталия была связана с более масштабной войной из-за вопроса, меняются ли виды со временем.

В конце концов, однако, динозавры выиграли конкурс на популярность. Названия «тираннозавр», «трицератопс» и «бронтозавр» стали общеизвестными, а «фасколотерии» (Phascolotherium) и «амфитерии» (Amphitherium) — которым принадлежали открытые Баклендом малюсенькие челюсти — были сосланы в лексикон специалистов. Такова была суровая реальность открытия. На протяжении всего XIX столетия гигантские кости динозавров находили в Англии и остальной Европе, а затем и на американском Западе, где жаждущие славы промышленники вроде Эндрю Карнеги нанимали работяг, чтобы выкапывать на бросовых землях колоссальные скелеты. Между тем окаменелости млекопитающих из этого временнóго интервала — юрского и мелового периодов — были немногочисленными и невыразительными, по большей части они сводились к отдельным зубам и обломкам челюстей. Полных скелетов не попадалось, а если бы и попалось, то их мышиный размер, конечно, не впечатлил бы публику так, как диплодок (Diplodocus) размером с аэроплан.

Поэтому неудивительно, что юрские и меловые млекопитающие снискали себе не блестящую репутацию. Их считали унылыми и неспециализированными универсалами, которые выглядели и вели себя как мыши, обреченные влачить жалкое существование в долгой тени динозавров. Не герои, а скорее статисты в динозавровой драме.

Неудивительно и то, что большинство молодых людей, которым случается увлечься окаменелостями, — включая меня, — интересуются динозаврами, а не юрскими млекопитающими. Моя подростковая страсть переросла в профессию, которая и завела меня несколько лет назад на северо-восточную окраину Китая. Я ездил по музеям, изучая пернатых динозавров из Ляонина. Эти поразительные окаменелости — скелеты, покрытые слоем пуха и украшенные оперенными крыльями, — образовались при вулканических извержениях юрского и мелового периодов. Динозаврам не повезло — они погибли и оказались погребенными под пеплом и грязью, застигнутые врасплох, подобно жителям Помпеев, посреди своей повседневной жизни. Зато повезло палеонтологам, ведь сохранность ископаемых остатков получилась невероятной — вплоть до содержащих пигмент меланосом, которые придавали цвет перьям. Цель моей поездки состояла в том, чтобы отобрать микроскопические — не больше перхотинки — образцы перьев и отвезти к себе в лабораторию, где я вместе со своими студентами мог бы рассмотреть их под мощным микроскопом, определить тип меланосом и установить, какого цвета были эти динозавры.

Через несколько дней командировки, после того как я провел все утро за соскребанием частиц перьев в темных коридорах Музея птерозавров Бэйпяо, мне понадобилась передышка. Мой друг Люй Цзюньчан — один из ведущих охотников за динозаврами в Китае, который, к сожалению, в 2018 г. умер, — переглянулся с директором музея. Они сказали друг другу что-то вполголоса по-китайски, и Цзюньчан поманил меня рукой. «Мы вам покажем один секрет, — сказал он. — И это не динозавр!»

Мы вышли из музея, прыгнули в машину и нырнули в лабиринт узких улочек Бэйпяо, запруженных велосипедистами и тележками торговцев лапшой. Быстрый поворот — и мы очутились в неприметном переулке, который вывел нас в маленький дворик. Машина резко затормозила, и мне велели выйти. Директор музея указал на закрытую металлической решеткой дверь в нижнем этаже, по-видимому, жилой многоэтажки, многолюдной и далеко не новой. Неужели, подивился я, такой богатый предприниматель, на собственные деньги выстроивший музей и заполнивший его ископаемыми, живет в таком непрезентабельном месте? Между тем он отпер дверь.

В прихожую хлынул свет, и моим глазам предстала странная картина. Так, должно быть, выглядел дом Бакленда в Оксфорде два века назад. Повсюду лежала пыль. Пол был заставлен коробками и дощатыми ящиками, на столах и верстаках высились грозившие вот-вот рассыпаться кипы газет. Везде разбросаны молотки, зубила и кисточки вперемешку с пузырьками клея и полиэтиленовыми пакетиками. И окаменелости — горы окаменелостей, вмурованных в известняковые плитки толщиной в пару сантиметров (славная, наверное, получилась бы черепица). Это была не обычная квартира, а самая настоящая мастерская, импровизированная лаборатория, где очищали приобретенные у местных крестьян окаменелости, прежде чем выставить их в музее.

Один из помощников директора скрылся в боковой комнате и снова появился с двумя плитками породы, совпадавшими, как кусочки мозаики. Он сгреб в сторону кучу газет, положил плитки на стол и принес лампу. Осветив сокровище, он пригласил меня взглянуть.

На серой поверхности известняка, испещренного мелкими ископаемыми раковинками, проступало коричневое пятно величиной с яблоко. Я присмотрелся. Коричневое вкрапление было шерстью, а по центру проходил позвоночный столб.

Люй Цзюньчан (в центре) и его сотрудники показывают мне загадочную окаменелость млекопитающего из Бэйпяо, Китай.

Фотография Стива Брусатти

Ископаемое млекопитающее! Млекопитающее, жившее бок о бок с динозаврами в юрский период, около 160 млн лет назад. В каком-то смысле это млекопитающее отвечало стереотипу: оно было маленьким, и один из крылатых динозавров мог запросто прихлопнуть его или наступить на него. Но в другом, куда более важном смысле оно ломало шаблонные представления о юрских или меловых млекопитающих. По обе стороны позвоночника проходила перепонка, натянутая между передними и задними лапами. Совсем как у белки-летяги.

Это не было маловыразительное подобие мыши — зверек умел планировать между деревьями. Очевидно, что млекопитающие, жившие рядом с динозаврами, были намного интереснее, чем считали палеонтологи со времен Бакленда.

Прежде чем млекопитающие научились планировать над головами динозавров в юрском и меловом периодах, они должны были пережить триасовый. Как и динозавры. Это было непросто.

Пока в триасе первые млекопитающие вроде морганукодона эволюционировали из своих цинодонтовых предков — приобретая новый челюстной сустав, полный набор маммальных зубов, умение жевать, мелкие размеры, увеличенный мозг и теплокровность, — планета тоже менялась. Давление из глубин земли начало растягивать Пангею с востока на запад и с запада на восток. Этот процесс был медленным и на протяжении многих миллионов лет неощутимым для млекопитающих, обитавших на поверхности, пока внезапно не обернулся катастрофой. Примерно 201 млн лет назад, в конце триаса, суперконтинент стал разламываться, словно посередине расстегнули молнию. Северная Америка отделилась от Европы, Южная Америка от Африки. В результате распада Пангеи родились наши нынешние континенты, и сегодня разделительную линию отмечает Атлантический океан. Но прежде чем трещины между расходящимися материками заполнила вода, земля истекала лавой.

На протяжении 600 000 лет вдоль будущего Атлантического побережья извергались мегавулканы. Всего было четыре мощные волны активности, охватившие огнем края новорожденных континентов. Суммарно в некоторых местах излияния лавы и магмы — как те, от которых ныне остались базальтовые скалы в окрестностях Нью-Йорка или пустынях Марокко, — достигали километровой толщины, вдвое превышающей высоту Эмпайр-стейт-билдинга. Но, как и за 50 млн лет до того, в конце пермского периода, настоящим кошмаром стали не лава и пепел, а газы, вырвавшиеся через вулканические трещины из недр земли в атмосферу, — парниковые газы, углекислый газ и метан, запустившие скачок глобального потепления. Как и в конце пермского периода, резкий подъем температуры вызвал закисление океанов, мелководье лишилось кислорода, и наступил коллапс экосистем в море и на суше. И снова последовало массовое вымирание. на этот раз вымерло по меньшей мере 30 % видов, но, вероятно, гораздо больше.

Несколько заметных групп животных пали жертвами этого вымирания, включая последних клыкастых дицинодонтов — близких родичей млекопитающих, остатки пермского разнообразия терапсид, которые дожили до триаса и заново диверсифицировались, породив медлительных пузатых травоядных, иные из которых, такие как найденная в Польше лисовиция (Lisowicia), достигали размеров слона. Исчезли многие амфибии и почти все крокодилообразные, в триасовый период конкурировавшие с динозаврами.

Среди выживших, однако, оказались две заметные группы — млекопитающие и динозавры. Почему уцелели динозавры — вопрос остается открытым, и это одна из величайших загадок, над которыми все еще бьются специалисты. Возможно, дело в том, что они избавились от конкуренции с вымершими соперниками в лице крокодилов, или в том, что эти динозавры обладали перьями, защищавшими их от перепадов температур, или быстрее росли и раньше достигали зрелости. А может быть, им просто повезло. Но в случае млекопитающих преимущества, которые помогли им выстоять, достаточно очевидны. У них был полный набор козырей: мелкие размеры, быстрый рост, развитые органы чувств и интеллект, способность укрываться в дуплах и норах. Подобно тому как крысы прекрасно себя чувствуют в темноте, тесноте и ядовитых испарениях тоннелей метрополитена, млекопитающие типа морганукодона пережили глобальное потепление.

Вулканы погасли, континенты продолжали расходиться, а земля, как всегда, восстановилась. Триасовый период сменился юрским, и перед динозаврами и млекопитающими открылся новый, изрядно опустевший мир. Динозавры отозвались на перемены увеличением размеров, и существенным: к середине юрского периода их длинношеие представители весили больше пяти слонов, вместе взятых, и от их поступи в буквальном смысле дрожала земля. Кроме того, динозавры диверсифицировались — их родословное древо расцвело изобилием новых групп: хищные тероподы величиной с джип, с причудливыми гребнями на головах; стегозавры с костяными пластинами на спине, питавшиеся низкими растениями; бронированные, как шипастые танки, анкилозавры; бойкие пернатые рапторы с устрашающими когтями, а к середине юрского периода — создания величиной с голубя, которые хлопали крыльями, чтобы подняться в воздух, — древнейшие птицы.

Млекопитающие, напротив, остались маленькими. Когда вокруг столько динозавров, иначе, наверное, и нельзя. Но, как и динозавры, они диверсифицировались, породив множество новых видов, различавшихся по питанию, поведению и способам передвижения. Они научились заполнять скрытые экологические ниши — под землей, в подлеске, в ночи, на вершинах деревьях, в тени. Можно не сомневаться, что везде, куда не могли добраться огромные динозавры, обитали млекопитающие, и притом преуспевали.

Родословное древо млекопитающих в это время росло экспоненциально, закустившись дебрями так называемых тупиковых ветвей на стволе в промежутке между древнейшими триасовыми млекопитающими типа морганукодона и современными видами на вершине. Однако такая формулировка несправедлива. Единственная причина, по которой эти группы — например, докодонты и харамииды, о которых мы еще поговорим, — считаются тупиковыми, заключается в том, что они не дожили до наших дней. Это привилегия ретроспективного взгляда. В юрский и меловой периоды эти ранние группы млекопитающих эволюционировали с огромной скоростью и опробовали многие типы питания и локомоции, которые есть у современных млекопитающих. В свое время и на своем месте эти млекопитающие не были чем-то устаревшим.

Мое знакомство с юрскими и меловыми млекопитающими произошло как раз тогда, когда стереотипное представление, что они не заслуживают интереса, начало рушиться.

Весна 1999 г., я — старшеклассник, помешанный на динозаврах. Родители не понимали моего увлечения, но не возражали, когда я попросил на пасхальных каникулах сводить меня в Музей естественной истории имени Карнеги в Питтсбурге — храм, возведенный Эндрю Карнеги для демонстрации гигантских динозавров, собранных его «кондотьерами» на западе. Не удовлетворившись созерцанием экспонатов, я захотел увидеть закулисную сторону собраний окаменелостей, и я знал, кого об этом попросить.

За пару недель до того в новостях появилось имя одного из кураторов музея Карнеги — Лоу Чжэ-Си. Лоу и его китайские коллеги описали удивительное новое млекопитающее мелового периода — скелет длиной всего с десяток сантиметров, с тонким хвостиком, подвижными лапками и трехбугорчатыми зубами, которыми животное разгрызало насекомых. Его назвали джехолоденсом (Jeholodens), в честь старого названия того региона Китая, где его нашли, — Джехол (ныне часть провинции Ляонин). Художественная реконструкция его пятнистого пушистого тельца, восстающего из окаменелого скелета, появилась во многих журналах и газетах США, даже, помнится мне, в местной газете нашего маленького городка в глубинке Иллинойса. Это был не динозавр, но для меня и это было достаточно круто, так что я шерстил сайт музея Карнеги до тех пор, пока не отыскал электронный адрес Лоу, а потом наудачу послал ему письмо с просьбой о частной экскурсии.

Лоу откликнулся оперативно и необычайно любезно для столь занятого и знаменитого ученого. Вскоре свежим апрельским утром он уже встречал мою семью на пороге музея. Больше часа он водил нас по подсобкам, забитым ископаемыми костями, и даже не возражал, когда я засыпал его вопросами о динозаврах. Под конец он познакомил нас с художником, автором опубликованного в нашей газете рисунка, — Марком Клинглером. Пока Марк раскланивался, Лоу посоветовал мне следить за находками в Китае. Джехолоденс, сказал он, — это только начало, и усмехнулся с видом знатока биржевых курсов. Ляонинские крестьяне рядом с пернатыми динозаврами находили множество новых млекопитающих. Некоторые, такие как джехолоденс, относились к меловому периоду, между 130 и 120 млн лет назад, и образовали так называемую биоту Джехол. Другие оказались намного старше — это были юрские млекопитающие, сформировавшие более древнее сообщество, биоту Яньляо, которая существовала примерно 157–166 млн лет назад.

В последующие два десятилетия я с трепетом и восхищением наблюдал, как сбывается пророчество Лоу. Ископаемые млекопитающие из Китая продолжали — и продолжают — прибывать; ежегодно по нескольку новых млекопитающих из Ляонина украшают обложки ведущих журналов, таких как Nature и Science. Практически каждое ископаемое описывается одной из двух групп специалистов, между которыми сложилось дружеское соперничество. Во главе обеих — палеонтологи китайского происхождения, проживающие в США. Первая — группа Лоу, ныне работающая в Чикагском университете, где я учился; вторую возглавляет Мэн Цзинь, куратор Американского музея естественной истории, где я защищал диссертацию. Хотя начинал я как поклонник динозавров, мои исследования все больше смещаются в сторону ископаемых млекопитающих, и для меня большая честь, что мне довелось поработать и с Лоу, и с Мэн Цзинем, двумя незаносчивыми специалистами мирового уровня, наставившими меня на путь изучения млекопитающих.

Особенность млекопитающих из Ляонина состоит в том, что это не просто зубы и челюсти, что было проклятием Бакленда и всех палеонтологов, изучавших окаменелости юрского и мелового периодов до того, как пришло поколение Лоу и Мэн Цзиня. Многие находки представляют собой полные скелеты, с отлично сохранившимися костями и мягкими тканями, благодаря тому же самому быстрому вулканическому погребению, которое превратило перья динозавров в камень. Эти скелеты показали то, что невозможно было узнать только по зубам и челюстям: млекопитающие юрского и мелового периодов были чрезвычайно разнообразными и принимали все формы, какие только можно вообразить. Ограничения распространялись только на размер: большинство были не больше землеройки или мыши (здесь предыдущие фрагментарные находки ископаемых зубов дали верный прогноз), и ни один из известных нам видов не был крупнее барсука. Однако как минимум один из них — живший в меловой период репеномам (Repenomamus) — вырос достаточно, чтобы творить нечто из ряда вон выходящее. В его желудке были найдены кости детенышей динозавров, что опрокинуло сложившееся за целый век представление об отношениях динозавров и млекопитающих. Оказывается, некоторые динозавры жили в страхе перед млекопитающими.

Удивительно хорошо сохранившиеся ископаемые остатки млекопитающих из Ляонина, Китай: Jeholodens (вверху), Agilodocodon (посредине), Microdocodon (внизу).

Фотография Лоу Чжэ-Си

Примерами неожиданного разнообразия юрских млекопитающих могут служить две группы из биоты Яньляо. Это докодонты и харамииды, два первых крупных ответвления млекопитающих. Ни та ни другая группа не пережила меловой период, но можно представить себе, что, если бы судьба приняла чуть иной поворот и некоторые из них дожили до наших дней, их бы, вероятно, отнесли к однопроходным, таким как утконос. Странноватые, несколько примитивные пережитки первых волн диверсификации млекопитающих, но тем не менее полноправные млекопитающие — мы бы смотрели умилительные сетевые видео с их участием и спешили полюбоваться ими в зоопарках. Пусть сейчас их ветви родословного древа засохли, но в свое время и докодонты, и харамииды были успешными.

Вот беглый обзор некоторых докодонтов из Яньляо. Малюсенький микродокодон (Microdocodon) — юркое создание, которое, по правде говоря, напоминает обыкновенную мышь или землеройку весом менее 10 г. Однако это млекопитающее — самое стереотипное в своем роде. Другой вид, агилодокодон (Agilodocodon), обладал стройными конечностями, длинными пальцами, изогнутыми когтями на передних лапах и гибкими щиколотками задних — всеми признаками древолаза, как у современных приматов. Докофоссор (Docofossor) имел совершенно иное строение скелета, с массивными локтевыми суставами, уменьшенным количеством костей в пальцах, широкими передними лапами и лопатообразными когтями. Это адаптации к роющему образу жизни, характерные в наши дни для златокротов, копающих подземные норы и туннели. А вот у касторокауды (Castorocauda) длинный, широкий, плоский хвост и перепонки на лапах, как у бобра. На коренных зубах у нее по пять волнистых зубчиков, как у некоторых древнейших китообразных, — идеальная форма зубов, чтобы питаться скользкой рыбой и водными беспозвоночными. Касторокауда была полуводным животным и могла плавать в воде или разгуливать по берегу.

Планирующий представитель харамиид — Maiopatagium из юрских отложений Ляонина, Китай.

Фотография Лоу Чжэ-Си

Харамииды были замечательны по-своему. Их коренные зубы обладали множественными параллельными рядами бугорков[14], образующих серию низких полос. Челюсти совершали движение вперед-назад — так называемое палинальное, — при котором ряды бугорков на верхних зубах терлись о нижние, создавая большую площадь для измельчения семян, листьев, стеблей и другой растительной пищи. А какими растениями они питались? Теми, что высоко под лесным пологом. Поэтому многие харамииды — как тот секретный образец, который я видел в Бэйпяо, в квартире, приспособленной под мастерскую, — были планирующими. Они стали первыми авиаторами среди млекопитающих, научившимися перелетать с ветки на ветку, с дерева на дерево.

У нескольких видов — в их числе вилеволодон (Vilevolodon), майопатагий (Maiopatagium) и арборохарамия (Arboroharamiya) — было обнаружено по три кожные перепонки. Основная расположена вдоль спины по бокам и натянута между передней и задней лапами. Остальные соединяют шею с передней лапой и хвост с задней соответственно. Вместе они образуют комплекс аэродинамических плоскостей, как у современных «летающих лемуров», или шерстокрылов (которые на самом деле не настоящие лемуры и не относятся к приматам). но это не все: длинные пальцы на лапах харамиид — все примерно одинаковой длины — и глубокие борозды для крепления связок на пальцах задних лап со стороны подошвы указывают на то, что они могли жить в подвешенном состоянии — вниз головой. То есть свисать с ветвей деревьев или сводов пещер, уцепившись лапами, как рукокрылые. Возможно, они образовывали огромные, жуткие, вонючие колонии, как современные летучие мыши.

Живущие на земле. Лазающие. Роющие. Плавающие. Планирующие. Рыболовы, травожуи, растиратели семян. В юрском периоде докодонты и харамииды испробовали множество вариантов образа жизни современных млекопитающих и заняли немало ландшафтных ниш: они обитали и в лесах, и на берегах озер, и под землей. Они точно не были унылыми и неспециализированными. Несомненно, по экологическому разнообразию они не уступали динозаврам — если не превосходили их! Просто в уменьшенных масштабах.

«Динозавроядное» млекопитающее Repenomamus из меловых отложений Ляонина, Китай.

Фотография Мэн Цзиня

Эта догадка привела к радикальному переосмыслению представлений о мире юрского и мелового периодов. Млекопитающие лучше динозавров освоили мелкоразмерные ниши. Самыми маленькими динозаврами в то время были примитивные птицы величиной с голубя. Никакие стегозавры, тираннозавры, цератопсы или утконосые динозавры даже и не приближались к размерам среднестатистических докодонтов и харамиид. Хотя динозавры действительно мешали млекопитающим вырасти, млекопитающие делали нечто противоположное и не менее важное: они не давали динозаврам уменьшиться.

То, что происходило в юрский период, не ограничивалось пределами Китая, это были глобальные процессы. С расхождением континентов докодонты, харамииды и другие ранние группы млекопитающих распространились по всему миру. Возможно даже, что именно распад Пангеи стал толчком к их диверсификации, когда на расходящихся материках стали формироваться собственные уникальные сообщества млекопитающих. Ископаемые остатки этих млекопитающих находят по всему миру, в том числе в одном из моих любимых мест охоты за окаменелостями — на острове Скай в Шотландии.

Впервые я посетил Скай — остров зубчатых гор, туманных болот и окатанных прибоем скал — через несколько месяцев после того, как начал преподавать в Эдинбурге. И на этот раз меня привели туда динозавры. В 1980-х гг. там от скалы отломился отпечаток следа динозавра, а в 1990-х нашли массивную кость ноги длинношеего завропода, торчавшую из обломка песчаника на берегу. Это были первые скудные свидетельства того, что в этих зачарованных местах скрываются ископаемые остатки динозавров. За последние годы мы нашли гораздо больше: целую танцплощадку с сотнями следов передних и задних лап завропод, следы стегозавров и хищных теропод, предполагаемые отпечатки лап ранних утконосых динозавров, острые, как нож, зубы хищника наподобие открытого Баклендом мегалозавра и много все еще не опознанных костей, которые теперь находятся в моей лаборатории. Я пишу под звуки пневматических дрелей и зубоврачебных инструментов, которыми мои студенты высвобождают кости из твердых, как цемент, саркофагов.

Мы с моей командой впервые на Скае. Прежде здесь бывали другие палеонтологи, но в большинстве своем они, как ни странно, не интересовались динозаврами. Юрские окаменелости с Гебридских островов — архипелага, лежащего параллельно западному побережью Шотландии, — впервые упоминаются Хью Миллером в 1850-х гг. Миллер перепробовал много занятий — бухгалтера, каменщика, писателя, геолога, евангелического пастора. Как-то летом он зафрахтовал корабль «Бетси» и отправился на Гебриды, плавая от острова к острову, занимаясь геологическими изысканиями и проповедуя. К югу от Ская, на маленьком островке Эгг, он высадился на берег, покрытый ржаво-рыжими валунами, из которых со всех сторон торчали какие-то гладкие черные штуки. «Это были кости, настоящие кости», — восторженно вспоминал он в своем травелоге «Плавание на «Бетси»», опубликованном в Эдинбурге уже после его безвременной кончины в 1856 г. и получившем большую известность. Большинство костей принадлежало морским рептилиям с длинными, как макароны, шеями — плезиозаврам; были там, кроме того, кости рыб и крокодилов. Все эти животные населяли прибрежные воды в те времена, когда землю сотрясала поступь динозавров.

Более века спустя, в начале 1970-х гг., книга Миллера вдохновила другого охотника за окаменелостями — школьного учителя по имени Майкл Уолдман — на поездку со своими учениками на остров Скай. Этот остров казался более перспективным местом для поиска ископаемых остатков, чем Эгг: он и сам был больше, и обнажений юрских пород вдоль побережья там было намного больше. Интуиция не обманула Уолдмана — он нашел челюсть длиной едва в сантиметр, с бугорчатыми зубами. Это была челюсть млекопитающего, которое он описал как новый вид докодонта — бореалестес (Borealestes), «северный разбойник». В следующее десятилетие Уолдман под руководством Роберта Сэвиджа, специалиста по млекопитающим из Бристольского университета, неоднократно возвращался на Скай и собрал множество новых ископаемых млекопитающих — в частности, обычные зубы и челюсти. Но почему-то находки так и не получили научного описания, а в 1980-х гг. вообще куда-то пропали.

Моджи Огунканми, участница нашей экспедиции, осматривает юрские отложения на острове Скай (Шотландия) в поисках мелких окаменелостей.

Фотография Стива Брусатти

Примерно тогда же, планируя свою первую поездку на Скай, я с ознакомительными целями посетил запасники Национального музея Шотландии, где хранится основная часть их палеонтологической коллекции. Я хотел присмотреться к тем типам окаменелостей, которые могли обнаружиться на Скае, — изучить их формы, цвета, текстуру — и действовал так, как обычно делают в подобной ситуации палеонтологи: рылся в ящиках без всякой системы, осматривая и фотографируя все ископаемые, которые представляли хоть какой-то интерес. По большей части там было то, что я и ожидал: обломки костей, баночки с зубами и невнятные пакетики с камешками. А потом я открыл очередной ящик — и у меня перехватило дыхание.

В нем лежал кусок известняка мелового цвета, размером с мяч для регби. Поверхность была изъедена бесчисленными приливами — его нашли в литоральной зоне. В центре располагался комок черных блестящих костей величиной с яблоко. Я различил позвонки, ребра и конечности.

Это был скелет млекопитающего!

Передо мной был один из образцов, считавшихся пропавшими, — тех, которые собрали Уолдман и Сэвидж как минимум за 15 лет до первых сообщений о находках скелетов в Ляонине, еще в те времена, когда считалось, что от юрских млекопитающих остались лишь зубы и челюсти. Скелет нашли, но не изучили. По крайней мере, он попал в Национальный музей, где сохранился для будущих исследователей.

Почти тут же я написал заявку на грант для исследования этой окаменелости, объясняя выспренным языком, что это «жемчужина в короне» шотландской палеонтологии, которая поможет принципиально по-новому осмыслить раннюю эволюцию млекопитающих. Рецензенты не разделяли моего энтузиазма, и заявку постигла участь первого десятка заявок на гранты, написанных мной в качестве начинающего исследователя, — она была отвергнута. Мне нужно было сменить тактику, и я объединился с Ником Фрейзером и Стигом Уолшем — моими друзьями-палеонтологами из Национального музея Шотландии, — чтобы предложить аспирантский проект, темой которого должен был стать этот скелет. Так как никто из нас не был специалистом по юрским млекопитающим, мы привлекли еще одного коллегу, лучше всех разбиравшегося в этих животных, — Лоу Чжэ-Си. Мне впервые предстояло работать с человеком, который познакомил меня с ископаемыми млекопитающими, когда я был подростком. Мы должны были совместно руководить проектом.

Теперь нам оставалось только подыскать аспиранта, и мы нашли хорошую кандидатуру — молодую уроженку горной Шотландии по имени Эльза Панчироли, которая вернулась в колледж изучать палеонтологию после работы в фонде по охране морской фауны. «То, что этот проект посвящен шотландской находке и рассматривает ее в более широком контексте, глубоко взволновало меня», — написала она в своей заявке, воодушевленная перспективой изучать столь важный образец так близко к дому. Следующие несколько лет она скрупулезно исследовала окаменелость, с помощью компьютерной томографии выделяя каждую косточку и совмещая их виртуально, пока не получился полностью сочлененный скелет. Она определила животное как бореалестеса, и найденная Уолдманом челюсть обрела тело. Когда в 2018 г. Эльза представила результаты своего исследования на конференции Палеонтологической ассоциации — крупнейшем съезде британских специалистов по окаменелостям, — она произвела большое впечатление на аудиторию и получила премию президента ассоциации за лучший студенческий доклад.

Находки с островов Скай и Эгг — млекопитающих, динозавров, морских животных и многих других — рисуют живую картину фауны того времени. Древняя Шотландия была частью острова, торчавшего посреди тогда еще узкого Атлантического океана, который начал активно расширяться по мере удаления Европы от Северной Америки. Бурные реки сбегали с высоких горных пиков, петляли по земле, а затем, разветвляясь обширными дельтами, впадали в прозрачное синее море. Побережье окаймляли пляжи и лагуны, и как раз там млекопитающие и динозавры делили пространство с крокодилами и саламандрами, тогда как плезиозавры, которых находил Хью Миллер, плавали вдали от берегов. Возможно, бореалестес вел такой же образ жизни, как его шотландская родственница касторокауда: плавал в субтропических водах лагуны, ловил рыбу, вылезал на сушу, когда ему хотелось пополнить свой рацион насекомыми или избежать встречи с плезиозавром.

Динозавры в этом мире должны были господствовать, по крайней мере в отношении размера. Следы завропод величиной с автопокрышку, обнаруженные нашей экспедицией несколько лет назад, были оставлены животными, чьи шеи уходили в небо на высоту двух этажей. Думаю, внутри одного следа завропода поместилось бы несколько десятков бореалестесов. Такой динозавр мог бы уничтожить целую колонию докодонтов, просто наступив на нее. Но бореалестес был лишь одним из множества видов млекопитающих, населявших этот древний остров, и они не просто выжили, но и отлично себя чувствовали. Это была эра динозавров, но в нишах менее крупных и заметных животных уже наступила эра млекопитающих.

Принимая во внимание великое разнообразие докодонтов и харамиид — многочисленные виды, глобальное распространение от лесов Китая до лагун Шотландии, ошеломляющее разнообразие их рациона, сред обитания и образа жизни, — нелепо считать их тупиковыми ветвями эволюции млекопитающих, как мне самому случалось делать раньше в некоторых статьях и лекциях.

Но есть и другая причина, по которой подобная формулировка неудачна. Хотя до наших дней и вправду не дожило ни одного докодонта или харамииды, эти группы ответвились от ствола родословного древа млекопитающих, а этот ствол был столбовой дорогой к млекопитающим нашего времени. на этой дороге юрские и меловые виды приобрели многие особенности, которые — вкупе с тем, чего еще раньше достигли пеликозавры, терапсиды, цинодонты и млекопитающие типа морганукодона, — стали элементами плана, определяющего современных млекопитающих, в том числе нас. Многие из этих новых атрибутов наблюдаются у ископаемых остатков докодонтов и харамиид.

Начнем с шерсти. Как мы уже знаем, шерсть, скорее всего, появилась у пермских терапсид — дицинодонтов и цинодонтов — не как плотный покров тела, а как сенсорные усики, элемент демонстрации или часть системы гидроизоляции кожи. Свидетельства тому, однако, косвенные: волосоподобные пряди в копролитах терапсид, ямки и канавки на мордах там, где у млекопитающих находятся вибриссы. Впрочем, нельзя отрицать, что многие юрские и меловые млекопитающие, скелеты которых найдены в Ляонине, — и докодонты, и харамииды — обладали полноценными меховыми шкурками. Это не догадки: вокруг костей сохранилась шерсть, закрепившаяся на месте в результате вулканической консервации так же, как перья динозавров.

Следовательно, не остается никаких сомнений в том, что эти млекопитающие были полностью теплокровными, поскольку лишь эндотермические животные, вырабатывающие собственное тепло и поддерживающие постоянную температуру тела, нуждаются в шерстном покрове с ног до головы. Более того, для холоднокровного животного это стало бы губительным — в солнечную погоду оно бы перегрелось. Все еще идут дискуссии о том, в какой именно момент на линии «терапсиды — цинодонты — млекопитающие» появилась полноценная теплокровность. Сценарий, предложенный мною в предыдущей главе, — по которому эндотермия впервые возникла у триасовых цинодонтов, — возможно, будет опровергнут дальнейшими исследованиями. Так или иначе, к юрскому периоду, когда докодонты и харамииды пробовали то один, то другой образ жизни, у млекопитающих уже должен был сформироваться тот тип высокоэнергетического, усовершенствованного обмена веществ, которым обладаем мы сейчас.

Есть и другая, еще более сложная особенность млекопитающих, которая развивалась на этой части семейного дерева. Собственно, именно из-за нее млекопитающие и получили свое название, потому что она отличает нас от всех остальных животных: молочные железы. Эти железы, самые крупные и сложные в нашей мясистой коже, вырабатывают молоко, которым самки млекопитающих выкармливают потомство. Этот процесс называется лактацией.

У выкармливания детенышей молоком много преимуществ. Это чрезвычайно питательный продукт, который ни матери, ни детенышу не нужно добывать, собирать или ловить. Мать может накапливать запасы молока и кормить потомство, когда ей нужно, независимо от погодных или сезонных изменений, из-за которых пища может стать недоступной. Птицам, например, повезло меньше — им приходится собирать для птенцов червяков. Если засуха сводит на нет запасы червяков, для птенцов это беда. Готовый источник пищи также позволяет новорожденным млекопитающим быстро расти и способствует привязанности между матерью и детенышем, столь важной для когнитивного и социального развития. Я наблюдаю это лично. Сейчас, когда я это пишу, мой пятимесячный сын гулит при виде моей жены, но игнорирует меня.

Существует много теорий происхождения лактации, над этой загадкой немало времени ломал голову и сам Дарвин. В настоящее время преобладают две идеи. Согласно первой, вначале кожные железы стали выделять антимикробную жидкость для защиты новорожденных от бактериальных инфекций, а впоследствии она превратилась в полноценный источник питания. Вторая версия состоит в том, что молоко первоначально служило для защиты крошечных яиц млекопитающих от высыхания, но затем вылупившиеся детеныши стали его есть, а естественный отбор превратил его в пищу для них.

Нет, вам не показалось — здесь написано «яйца» и «вылупившиеся».

Хотя мы привыкли представлять себе млекопитающих как живородящих, на самом деле это прогрессивная способность териевых, или зверей, — группы, куда входят сумчатые и плацентарные, подобные нам. Самые примитивные из ныне живущих млекопитающих — однопроходные, такие как утконос и ехидна, — откладывают яйца, и, скорее всего, так поступали все триасовые, юрские и меловые млекопитающие, о которых до сих пор шла речь.

Хотя у нас нет настоящих окаменелых яиц древних млекопитающих (пока!), но известно, что ближайшие родичи млекопитающих — тритилодонтидовые цинодонты, группа, куда входил и открытый Вальтером Кюне олигокифус из предыдущей главы, — наверняка были яйцекладущими. В 2018 г. Ева Хоффман — еще одна талантливая аспирантка, чьи исследования меняют наши представления об эволюции млекопитающих, — совместно со своим научным консультантом Тимом Роу описала ископаемую семью представителя тритилодонтид кайентатериев (Kayentatherium). Прижавшиеся друг к другу животные — мать и как минимум 38 малюсеньких детенышей — были погребены в результате шального наводнения. Это «почти млекопитающее» размером с кошку никак не могло родить несколько десятков малышей, а значит, они вылупились из яиц. И самка никак не могла выкормить их всех молоком, по крайней мере только молоком. Возможно, они выбрались вместе на поиски пропитания, когда их постигла эта участь.

Когда же в таком случае появилась лактация? На данный момент, как бы чудесно ни сохранились образцы млекопитающих из Ляонина, фоссилизированных молочных желез у них не нашли. К счастью, есть другие признаки, указывающие на то, что животное в детстве питалось молоком.

Первый — дифиодонтия, то есть наличие только двух наборов зубов, детского и взрослого. Как мы узнали в предыдущей главе, эта особенность впервые появилась у млекопитающих типа морганукодона в триасе. Не зря детские зубы называют молочными: они вырастают, пока детеныш еще питается молоком матери. Они зачастую плохо сформированы, окклюзия бугорков при смыкании челюстей плохая. И они не образуют полноценного зубного ряда: у коренных (а порой и у других зубов) нет молочных предшественников, и вырастают они только после того, как детеныш отлучен от груди.

Есть и более серьезная проблема. Как показывают беззубые улыбки человеческих новорожденных — или плач младенцев постарше, у которых режутся зубы, — многие млекопитающие рождаются вообще без зубов, так как перед прорезыванием первых молочных зубов челюсти должны подрасти и окрепнуть. Таким детенышам — и без того уязвимым — приходится как-то выживать как минимум несколько недель, если не месяцев, без надежды вообще разжевать пищу, ведь у них и молочных зубов еще нет. И снова молоко решает проблему: все, что нужно младенцу, — сосать и глотать.

С этим связан второй тип свидетельств в пользу лактации: костные структуры, необходимые для сосания. Прежде всего это вторичное, или твердое, нёбо, появившееся у триасовых цинодонтов. Нёбо отделяет ротовую полость от дыхательных путей и гарантирует, что даже самый слабый детеныш не захлебнется, поглощая молоко. Кроме того, при кормлении детеныш затягивает материнский сосок языком глубоко в рот, обычно прижимая его языком к нёбу и таким образом выдавливая молоко. Однако нёба самого по себе недостаточно. Чтобы обеспечить достаточное усилие для выдаивания, детенышу требуется мускулистая глотка со сложно устроенной и очень подвижной подъязычной костью для размещения глоточных хрящей и крепления мышц. Впервые эта специфическая глоточная система достоверно появляется у докодонтов, например миниатюрного микродокодона из Ляонина.

В совокупности эти свидетельства указывают на то, что матери начали выкармливать детенышей молоком еще на заре истории млекопитающих, возможно в триасе, когда по земле бегали первые млекопитающие типа морганукодона, и безусловно уже в юрский период расцвета докодонтов. Вряд ли это совпадение, что в то же время увеличился и мозг. Большой мозг метаболически затратен, а питательная, легкодоступная и непрерывно поступающая пища — молоко — дает необходимую энергию для наращивания нервных тканей, в особенности шестислойной новой коры, суперпроцессорного центра, в котором сосредоточены интеллект млекопитающих и сенсорная интеграция.

Молоко — самая характерная для млекопитающих субстанция — не только питает нас во младенчестве, благодаря ему мы поумнели. Впрочем, интеллект — лишь одна из составляющих нейросенсорного арсенала млекопитающих.

Еще в XVI в. патологоанатомы при вскрытии трупов обнаружили нечто необычное в полости среднего уха, прямо за барабанной перепонкой. Там находились три косточки, каждая размером с рисовое зерно, то есть самые маленькие кости в теле человека. Это было крайне странно. Костям полагалось быть крепкими и массивными. Они служили опорой телу, защищали жизненно важные органы, на них крепились мышцы. Даже если вы не могли видеть свои кости, вы могли их ощущать. Они обрисовывали ваш профиль и линию талии, держали вздувающиеся мускулы на руках, похрустывали, когда вы сжимали кулак, и скрипели в старости. А еще кости были таинственным и жутким украшением гробниц и эмблемой смерти.

Ничего подобного нельзя было сказать об ушных косточках. Что они собой представляли и зачем были нужны?

Как бы там ни было, ими обладал не только человек. Впоследствии анатомы нашли тот же набор из трех косточек у других млекопитающих — но только у млекопитающих. Из-за их малых размеров их всегда так и называют — косточками, словно право называться костями они не заслуживают. Они получили названия «молоточек», «наковальня» и «стремечко» по сходству с этими предметами, подобно тому как созвездия напоминают медведицу или рака. Продолжая препарировать уши млекопитающих, анатомы заметили, что эти три косточки связаны с еще одной миниатюрной косточкой — барабанной, которая за свою форму получила куда более интуитивно понятное название «кольцо».

При подсчете костей скелета легко забыть про молоточек, наковальню и стремечко. А барабанное кольцо даже не упоминают, потому что у человека оно сращено с широкой височной костью, образующей боковую поверхность головы за глазом и щекой. Но крошечные размеры этих костей, как впоследствии поймут ученые и врачи, совершенно не соответствуют их значению.

Барабанное кольцо служит опорой барабанной перепонке — натянутой мембране, принимающей звуковые волны из воздуха, — словно деревянный каркас бубна. Молоточек, наковальня и стремечко образуют цепочку между барабанной перепонкой и внутренним ухом: барабанная перепонка контактирует с молоточком, соединенным подвижным суставом с наковальней, которая, в свою очередь, соприкасается со стремечком, толкающим улитку — мягкую часть внутреннего уха, которая непосредственно обрабатывает звук и посылает слуховые сигналы мозгу. Эта система косточек выполняет три ключевые функции. Как телефонная линия, она передает звук от барабанной перепонки (приемника) к улитке (процессору). Как несколько выстроенных в ряд громкоговорителей, она усиливает[15] этот звук. И как переходник для электрической розетки, который вы берете с собой при поездке в другую страну, она конвертирует воздушные звуковые волны в волны, пробегающие в жидкости внутри улитки. Эти микроскопические волны приводят в движение малюсенькие волоски в улитке, и это движение затем преобразуется в электрический сигнал, поступающий по нервам к мозгу, который вызывает у нас ощущение «звука».

Кольцо, молоточек, наковальня и стремечко обеспечивают одну из самых прогрессивных нейросенсорных способностей млекопитающих — слышать широкий спектр звуков, особенно высокочастотных[16]. И птицы, и рептилии, и амфибии слышат. Все они умеют воспринимать звуковые волны и преобразовывать их в волнообразные колебания жидкости внутри своей улитки. Но по остроте слуха они не могут сравниться с млекопитающими, как не могут воспринимать и настолько широкий диапазон частот, потому что у них лишь одна слуховая косточка — аналог стремечка.

Откуда же тогда взялись остальные три косточки — молоточек, наковальня и барабанное кольцо? Неужели эволюция создала три совершенно новые кости, чтобы помочь млекопитающим лучше слышать?[17] На первый взгляд это предположение кажется резонным, ведь естественный отбор умеет создавать новые структуры, которые затем начинают служить специализированным целям — скажем, как рога или вибриссы.

Однако когда анатомы начала XIX в. стали изучать развитие уха у зародышей млекопитающих, они поняли нечто удивительное. Вооружившись обыкновенной лупой, немецкий эмбриолог Карл Рейхерт заметил, что формирование молоточка и наковальни начинается не в среднем ухе. Более того, вообще не в ухе. Они располагались скорее в задней части челюсти, и у эмбрионов на ранних стадиях развития эти две кости на самом деле служили сочленением между верхней частью черепа и нижней челюстью.

У немаммальных позвоночных кости, образующие челюстной сустав, называются сочленовной и квадратной. Рейхерт сделал простое, но глубокое наблюдение. На ранних стадиях развития эмбриона млекопитающих молоточек и наковальня были, в сущности, идентичны по размеру, форме и расположению сочленовной и квадратной костям рептилий. Это могло значить только одно: молоточек и наковальня суть сочленовная и квадратная кости. Они являются костями челюсти.

Анатом Эрнст Гаупп — немец, как и многие другие выдающиеся специалисты по костям в ту эпоху, — развил наблюдения Рейхерта и сформулировал единую теорию развития уха млекопитающих, которая ныне входит в любую учебную программу по медицине и носит имена обоих: теория Рейхерта — Гауппа. Технологии изучения эмбрионов совершенствовались, и Гаупп мог исследовать мелкие детали развития слуховых косточек уже с помощью микроскопа. Он подтвердил, что Рейхерт был прав, отождествив молоточек с сочленовной костью, а наковальню с квадратной, а также окончательно разрешил загадку барабанного кольца. Его развитие тоже начиналось в заднем отделе нижней челюсти, и его положение соответствовало положению угловой кости рептилий. Таким образом, барабанное кольцо — это угловая кость. Оно тоже происходит от кости челюсти.

Из этого следовал необычайный вывод: ни одна из слуховых косточек млекопитающих не была новым изобретением. Это были челюстные кости, приспособленные эволюцией для новой функции[18] — слуха.

Современные биологи имеют возможность изучать эмбриональное развитие с невероятной детальностью, используя компьютерную томографию и микроскопические срезы, на которых различные ткани — костная, хрящевая, мышечная и т. д. — окрашены в разные цвета. Теперь хорошо известно, что происходит по мере роста млекопитающего. Когда эмбрион последовательно проходит стадии развития от ранних к более поздним, чтобы в итоге родиться, молоточек и наковальня претерпевают изменения. Они перестают расти и полностью окостеневают раньше, чем остальные кости черепа. Они смещаются назад и внутрь, утрачивают всякую связь с челюстью, за исключением слабых связок, и заключаются в костный пузырь, который называется слуховым барабаном. Барабанное кольцо же зарождается в виде полоски у основания челюсти, которая сворачивается и перемещается к молоточку и наковальне (последняя смыкается со стремечком). Одновременно с этим формируется новый сустав между зубной костью нижней челюсти и чешуйчатой костью верхней части черепа, который становится шарниром для сосания, а потом и для жевания.

Как правило, все это происходит внутриутробно. У человека, например, молоточек и наковальня отделяются от челюсти на восьмом месяце развития зародыша, хотя в редких клинических случаях зубно-чешуйчатый сустав не развивается, и человек, уже будучи взрослым, смыкает челюсти при помощи молоточко-наковальневого сустава в ухе. Однако у сумчатых, например опоссумов, все более причудливо. Их слабым новорожденным детенышам необходимо питание, когда они находятся еще внутри сумки, пока зубная и чешуйчатая кости у них еще не полностью сформированы. Поэтому при сосании в первые 20 дней после рождения в качестве основного челюстного сустава они используют сочленение молоточка с наковальней. В этот период они в буквальном смысле слова сосут ушами. Тем временем между зубной и чешуйчатой костями развивается второй сустав, и какое-то время оба сустава функционируют параллельно, пока молоточек не отделится от нижней челюсти. После этого молоточек и наковальня становятся чисто слуховыми, а зубно-чешуйчатый сустав используется только для смыкания челюстей.

Трансформация челюстных костей предков млекопитающих в слуховые косточки современных млекопитающих.

Рисунок Сары Шелли

Челюстные кости, которые уменьшаются и смещаются назад, утрачивая функции закрывания рта; новый упроченный челюстной сустав, развивающийся между зубной и чешуйчатой костями… Кажется, вы об этом уже слышали? Да, именно об этом мы узнали в предыдущей главе.

Вспомним, что в ходе эволюции цинодонтов квадратная кость, сочленовная кость и другие более мелкие кости в задней части челюсти уменьшились, и их вытеснил новый, более прочный зубно-чешуйчатый сустав — именно он является признаком, определяющим млекопитающих. Последовательность эволюции в течение миллионов лет истории цинодонтов безупречно отображается в развитии одного-единственного эмбриона современного млекопитающего. Биологи называют это рекапитуляцией или повторением филогенеза в онтогенезе. Иными словами, развитие зародыша — словно фильм в ускоренной прокрутке, показывающий эволюционный путь челюстных костей и их превращение в слуховые.

Ту же историю рассказывают палеонтологические находки. Существует переходная последовательность — от цинодонтов к ранним млекопитающим типа морганукодона, а затем к современным млекопитающим, — которая демонстрирует, как челюстные кости преобразовались в слуховые, и проливает свет на то, почему это произошло.

Для начала краткий обзор. У пеликозавров, терапсид и первых цинодонтов были нормальные челюсти рептилий. На зубной кости размещались зубы, а различные постдентальные кости составляли заднюю часть челюсти, включая сочленовную кость, соединявшуюся с квадратной костью в верхней части черепа, чтобы образовать челюстной сустав. Как мы узнали в предыдущей главе, в ходе эволюции цинодонтов зубная кость неуклонно росла и становилась прочнее, а кости позади нее атрофировались, пока не понадобилось сконструировать новый сустав между зубной и чешуйчатой костями. Впервые этот сустав появился у животных типа морганукодона, и виды, обладающие им, считаются млекопитающими. Это и есть водораздел между немаммальными синапсидами и млекопитающими (по определению, данному мной в этой книге).

У этих первых млекопитающих было два челюстных сустава: новый зубно-чешуйчатый и предковый квадратно-сочленовный. Зубно-чешуйчатый сустав выполнял основную работу по смыканию челюстей и по преимуществу отвечал за силу укуса и точность жевания. Однако часть челюстной нагрузки все еще ложилась на квадратно-сочленовный сустав. Между тем квадратная и сочленовная кости сдвигались назад, пока квадратная не соприкоснулась со стремечком — предковой костью среднего уха, которая передает звук от барабанной перепонки в улитку у рептилий, амфибий и птиц. Таким образом, у млекопитающих морганукодонового типа квадратно-сочленовный сустав выполнял двойную функцию: он передавал звук в ухо, но также участвовал в смыкании челюстей. Это было хрупкое равновесие, и ему было не суждено сохраниться.

Некоторые ископаемые находки демонстрируют переходное состояние. Самый удивительный пример — тридцатисантиметровый зверек ляоконодон (Liaoconodon), погребенный при вулканическом извержении в Ляонине и описанный командой Мэн Цзиня. Единственный функциональный челюстной сустав у него образуют зубная и чешуйчатая кости, а квадратная, сочленовная и угловая стали маленькими косточками, сместившимися назад и вглубь, в полость среднего уха. Челюсти и уши как будто разделились — но не совсем. Сочленовная и угловая кости соединены с зубной с помощью тонкой костной полоски. Она, вероятно, служила опорой этим хрупким косточкам, но так как они все еще физически соединялись с челюстью, это означает, что на них все еще воздействовали жевательные движения.

Следующая ступень эволюции очевидна: требовалось разорвать связь между ухом и челюстью, ликвидировать костный мостик между ними. Это наблюдается у другого животного из Ляонина, ориголестеса (Origolestes), которого описали Мэн Цзинь, его коллега Мао Фанъюань и их исследовательская команда. Теперь, когда эти бывшие кости челюсти полностью от нее отделились, мы можем называть их по-новому: молоточек и барабанное кольцо. Этот маленький шажок стал революционным. Теперь челюсти обрели самостоятельность и стали более эффективно кусать и жевать, не мешая слуху. Уши тоже занялись своим делом и стали еще лучше различать звуки, без помех со стороны челюстей.

Полное разделение уха и челюсти привело к появлению так называемого отделенного среднего уха. Одни из первых ископаемых, у которых были обнаружены свидетельства отделенного среднего уха, — харамииды — невероятно разнообразные юрские млекопитающие, которые планировали с ветки на ветку и, возможно, жили колониями, как летучие мыши. Слуховые косточки — теперь отделившиеся от челюсти — угнездились в полости среднего уха и с функциональной точки зрения вошли в состав верхней части черепа, так как оказались внутри слухового барабана, своего защитного пузыря. Улитка внутреннего уха также обзавелась «кожухом» в виде сросшихся ушных костей, названных каменистой костью за исключительную плотность. И слуховой барабан, и каменистая кость служат наушниками, гасящими шумы, позволяя млекопитающим превосходно слышать во время жевания. Вспомните об этом, когда будете смотреть телевизор без отрыва от ужина.

В этом сюжете есть еще один, последний поворот. Трансформация слуховых косточек из челюстных костей по мере того, как млекопитающие совершенствовались в триасовом, юрском и меловом периодах, представляется легким и естественным процессом. Но стоит расположить все ископаемые находки на родословном древе и описать их анатомические признаки, как вырисовывается более сложная картина. Отделенное ухо возникало в ходе эволюции не единожды, а много раз: как минимум трижды, возможно, четыре-пять раз или даже больше. В эволюции млекопитающих была стадия — на стволе родословного древа, — когда челюстные кости уменьшились и сместились в ухо, но они все еще присоединялись к челюсти костной перемычкой. Эта промежуточная фаза не была оптимальной ни для жевания, ни для слуха.

Любопытно, что у некоторых групп млекопитающих разделение косточек уха и челюсти происходило независимо друг от друга, и в этом случае сочленения между молоточком и наковальней у них различаются по форме. У нас, например, это сцепленная конструкция — шарик молоточка входит в углубление наковальни. А у однопроходных они соединяются, просто соприкасаясь. Одна гипотеза — пока еще спорная — состоит в том, что эти различия в сочленениях слуховых косточек отражают различия строения челюстных суставов, от которых они произошли: суставов, соединенных по-разному и двигавшихся в разных плоскостях.

Эта гипотеза имеет смысл только в одном случае — если у этих групп млекопитающих вначале сформировались разные способы жевания. Их челюсти перестроились так, что конфигурация обоих суставов — и квадратно-сочленовного, и зубно-чешуйчатого — позволяла делать нужные жевательные движения: у одних вперед-назад, у других в более свободном диапазоне вправо-влево и вверх-вниз и т. д. Затем у каждой группы челюстные кости отделились от слуховых, вероятно, ради оптимизации. Обладать двумя челюстными суставами, которым требуется работать согласованно, в лучшем случае излишество, а в худшем — помеха, как добавочные колеса на детском велосипеде, если вы уже готовы гонять на полной скорости. Жевание будет более эффективным, если им будет управлять один прочный, мощный челюстной сустав — зубно-чешуйчатый. Квадратно-сочленовный сустав высвобождается и становится сочленением молоточка и наковальни. Он теперь всецело специализируется на передаче звука от барабанной перепонки в улитку, но у него навсегда сохраняются ограничения, наложенные характером движения челюстей у предков.

Почему жевание для млекопитающих было настолько важно, что потребовалось отделять челюстные кости от слуховых, причем многократно? Потому что в юрском и особенно меловом периодах появилось много новых видов пищи. Кругом роились новые вкусные насекомые, опылявшие совершенно новый тип ярких великолепных растений, дававших всевозможные деликатесы: цветы, плоды, листья, корешки и семена.

Три группы современных млекопитающих — плацентарные, сумчатые и однопроходные — ведут свою родословную с той поры бурного вальса эволюции и экологических перемен, который называется меловой революцией цветковых.

4

Революция млекопитающих

Kryptobaatar

Когда мы подъезжали к частному домику на окраине Варшавы, я был вконец измотан. Небрит, волосы сальные, ногти почернели от грязи. Начинающий лупиться от загара лоб, широко распахнутый ворот фланелевой рубашки, чтобы уловить хоть немного прохлады на заднем сиденье нашего микроавтобуса, в котором не было кондиционера.

Стояла середина июля 2010 г. Я учился в аспирантуре и участвовал в раскопках в Восточной Европе вместе с британским палеонтологом Ричардом Батлером и нашими польскими друзьями Гжегожем Недзведским и Томашем Сулеем. В столицу мы возвращались после полутора недель разъездов по Польше и Литве в поисках триасовых динозавров.

Фортуна от нас отвернулась. На первой половине нашего маршрута, в Польше, с находками было плохо. Потом отправились в Литву. Через несколько часов пути микроавтобус зачихал и встал — сломался генератор. От перспективы надолго застрять на равнинах Северо-Восточной Польши нас спас проныра-механик, «нашедший» нужную запчасть в двигателе чужой машины, хозяева которой очень кстати отлучились. Мы доехали до Литвы и вечером следующего дня заселились в гостинице. Голодные и усталые, мы сокрушались из-за того, что день прошел зря и окаменелости нам никак не попадались, но утешали себя тем, что завтра нам повезет больше. Не повезло. Глиняный карьер, в котором мы работали, залило дождем, так что извлекать окаменелости или картировать отложения стало практически невозможно. Гжегож нашел всего один зуб — вот и все, причем он даже не принадлежал динозавру.

Когда мы подошли к домику и позвонили в дверь, настроение у меня было кислое. Мне казалось, что у нас все плохо. Вскоре мне предстояло убедиться, что это не так.

Дверь со скрипом распахнулась, и выскочило мелкое млекопитающее. Померанский шпиц, холеный, как участница конкурса красоты, заливаясь визгливым тявканьем, ринулся прямо к моей щиколотке и на мгновение вцепился в нее.

На крыльце появилась старушка и на английском языке с акцентом извинилась за невоспитанность своей собаки. Мелкие млекопитающие бывают с норовом, смущенно сказала она. Она была тщедушной, сгорбленной, ростом метр шестьдесят или около того. Седые волосы, морщинистые руки, добрые глаза. Худое тело облачено в развевающийся полосатый халат с узким белым пояском и большими красными пуговицами. По внешности и манерам — типичная бабуля из тех, каких мы видели в деревнях по дороге. Недавно ей исполнилось восемьдесят пять, сообщила она.

Она повела нас в дом, где был накрыт стол с выпечкой, конфетами и чаем. К нам присоединился ее муж, старик ростом чуть выше жены, с седыми волосами, расчесанными на пробор. После утомительных трудов на раскопках мы были рады расслабиться.

Не отрываясь от пирожных с кремовой начинкой, мы поведали ей о своих злоключениях. Машина сломалась, дождь, жара, ужин пропустили, окаменелостей почти не нашли. Слушая нас, она кивала, а когда мы закончили свою душещипательную историю, усмехнулась.

«В пустыне Гоби было куда хуже», — сказала она.

Никто и не подумал бы, взглянув на нее или недолго поболтав с ней о том о сем, что эта милая бабуля — ученый мирового уровня, первооткрывательница, некогда отправившаяся в песчаные дюны по следам динозавров и млекопитающих, одна из первых женщин, возглавивших крупные палеонтологические экспедиции.

Ее звали Зофья Келан-Яворовская, и она была в числе моих кумиров. По правде говоря, я ждал этой встречи больше, чем ископаемых находок. Мы сидели на кухне у Зофьи, слушая ее рассказы о бедствиях и приключениях, на фоне которых сравнительно мелкие неприятности нашей экспедиции померкли.

Зофья родилась в 1925 г. в городке к востоку от Варшавы. На ее подростковые годы пришлось вторжение нацистов. Они не хотели, чтобы поляки получали образование, и поэтому ей пришлось заканчивать школу и начать учебу в университете подпольно. В 1944 г., в то время, когда она тайно изучала зоологию в Варшавском университете, местные силы сопротивления восстали против немцев. В ходе событий, получивших название Варшавского восстания, погибло около 200 000 человек, была разрушена бóльшая часть города. В эти тяжелые два месяца Зофья прервала учебу и работала медсестрой, ухаживая за ранеными.

Война закончилась, и в 1945 г. университет открылся вновь, хотя от его здания мало что осталось. Курсы читали в случайных помещениях по всему городу, в том числе на квартире профессора Романа Козловского, избежавшей разрушения. В одной из своих домашних лекций профессор вспоминал о Центральноазиатских экспедициях — палеонтологических одиссеях в Монголии в конце 1920-х и начале 1930-х гг. Их возглавлял харизматичный исследователь Рой Чепмен Эндрюс, по слухам послуживший прототипом Индианы Джонса. Эти путешествия легли в основу легенды, согласно которой Эндрюс и его коллеги-американцы то ускользали от разбойников, то бросали вызов песчаным бурям, пользуясь новинкой — автомобилем, чтобы проникнуть вглубь пустыни и вырвать драгоценные окаменелости из ржаво-красного песчаника. Их открытия были впечатляющими: первые гнезда динозавров, первые скелеты злого велоцираптора и десяток черепов млекопитающих — на тот момент самые полные находки меловых млекопитающих, известные науке.

Зачарованная Зофья решила стать палеонтологом. Но, несмотря на ее «дерзкие мечты» последовать по стопам Эндрюса, Монголия была слишком далеко, а окаменелости имелись и поближе к дому. По предложению Козловского она взялась за изучение трилобитов — вымерших членистоногих с твердыми экзоскелетами, кишевших в океанах еще за сотни миллионов лет до того, как на суше появились динозавры и млекопитающие. Без малого 15 лет она будет проводить летние сезоны, собирая эти маленькие окаменелости в Центральной Польше. Но так и не сможет забыть о романтике пустыни Гоби.

К началу 1960-х Зофья стала ведущим мировым специалистом по трилобитам и другим беспозвоночным. Она также получила административную должность, заступив на место директора Варшавского института палеобиологии взамен ушедшего на пенсию Козловского. Таким образом у нее появились влиятельное положение и возможность выдвигать новые исследовательские идеи. Был разгар холодной войны, и польские власти поощряли партнерские связи своих ученых с товарищами из других стран коммунистического блока. Например, с Монголией.

Зофья воспользовалась случаем. Она предложила проект совместной польско-монгольской экспедиции в пустыню Гоби. Казалось, шансов на успех не было: она не была (тогда еще) специалистом ни по динозаврам, ни по млекопитающим, к тому же она была женщиной — до тех пор нигде в мире женщинам не доводилось руководить столь масштабными палеонтологическими экспедициями. Но заявку одобрили, и вдруг оказалось, что ей нужно собирать команду. Она привлекла еще несколько молодых женщин, три из которых впоследствии тоже станут известными палеонтологами: Хальшка Осмульская, Тереза Марыаньская и Магдалена Борсук-Бялыницкая. У них не хватало опыта работы в такой дали от Польши, а многие из них вообще никогда не бывали в пустыне. Однако они не отказались от участия и присоединились к молодым монгольским исследователям — это были Демберлин Дашзэвэг, Ринчен Барсболд и Алтангерел Пэрлэ, которые тоже впоследствии стали заслуженными палеонтологами, — а вместе они составили блестящую команду. С 1963 по 1971 г. они провели восемь экспедиций.

Поездки были непростыми. Температура достигала 40 ℃ в тени, а ночью падала ниже нуля. На то, чтобы добраться от одного местонахождения до другого, зачастую уходило много дней. Ехали в основном по бездорожью; чтобы разыскать местонахождения ископаемых остатков, команде Зофьи приходилось полагаться лишь на карту, компас и старые колеи. Воды не хватало, и логистическое планирование вертелось по большей части вокруг задачи доставить нужное количество воды в лагерь, который чаще всего оказывался отделен от ближайшего источника десятками километров суровой пустыни. Шестиколесные грузовики, выданные им напрокат польским государственным автозаводом, оказались надежными, но неуклюжими, и ездить в них было неудобно. Однажды Зофья слишком долго ехала у открытого окна, и ветер повредил ей барабанную перепонку, так что понадобилась срочная эвакуация в Польшу на лечение. И все же экспедиция продолжилась под руководством заместившей ее Терезы Марыаньской… пока через несколько недель Зофья не вернулась.

За восемь лет работы в Гоби команда Зофьи сделала множество находок. Немалую долю составляли динозавры, вот почему я (изначально) боготворил ее. Они нашли велоцираптора и его жертву, застывших в смертельной схватке, длинношеего завропода, кости которого весили 12 т, и бесчисленные скелеты тарбозавров — ближайших родичей тираннозавра, — которые я неделю изучал в Варшаве, когда писал диссертацию.

Динозавры принесли славу Зофье и ее экспедициям. Но Зофья больше интересовалась млекопитающими. Она была зачарована крошечными черепами, найденными Эндрюсом, и понимала их значение для прояснения ранних стадий эволюции млекопитающих в тот туманный период, когда они обитали под ногами у динозавров. Понимала она и еще кое-что: команда Эндрюса охотилась за большими, эффектными окаменелостями, которые вызовут шумиху в газетах и ажиотаж в музеях. Млекопитающие, привезенные из Гоби, — хотя подобных находок прежде не было — были довеском: их случайно подбирали в пустыне, когда высматривали динозавров. У них не было специального плана поиска ископаемых остатков млекопитающих, но все же они нашли несколько черепов и неполных скелетов, что могло значить только одно. Там осталось еще много млекопитающих, которые дожидаются «своего» палеонтолога.

Ричард Батлер и я встречаемся с Зофьей Келан-Яворовской в ее доме в Польше в 2010 г. (вверху), и Зофья в пустыне Гоби в Монголии в 1970 г. (внизу)

Фотографии Томаша Сулея и Варшавского палеонтологического института соответственно

Таким палеонтологом стала Зофья. Она занялась поиском мелких черепов, челюстей и зубов, буквально ползая с лупой на четвереньках и уткнувшись носом в отложения. Гнуть спину, расшибать коленки, напрягать глаза — эта работа не имела ничего общего с мужественным шиком Эндрюсовых походов за динозаврами, но она оказалась продуктивной. В 1964 г. ее команда нашла девять черепов млекопитающих — почти столько же, сколько команда Эндрюса за десять лет походов. И это было только начало.

В 1970 г. Зофья повела свою экспедицию к темно-красным обнажениям скальных пород, известным как Барунгойотская свита. Русские палеонтологи, исследовавшие Гоби в послевоенные годы, считали, что ископаемых остатков в этом месте нет. У Зофьи было предчувствие, что ее метод поисков с лупой опровергнет их мнение. Очень скоро ее правота подтвердилась. В первые же часы Хальшка Осмульская нашла великолепный череп млекопитающего, не похожий ни на одну из прежних находок Эндрюса, русских или предыдущих экспедиций самой Зофьи. Новый вид! Вернувшись в лагерь и наскоро перекусив, Зофья созвала еще людей и повела их в урочище Хулсан, которое вскоре станет, по ее выражению, их собственным Эльдорадо. В этот же день они обнаружили пять черепов млекопитающих. Они остались там еще на десять дней и нашли еще 17 черепов. Не прошло и двух недель, как у них оказалось лучшее в мире собрание меловых млекопитающих.

После недолгого зимнего перерыва в Польше весной 1971 г. Зофья и ее коллеги вернулись в Монголию, горя энтузиазмом. Они направились прямиком в свое Эльдорадо, и в первый же день Зофья нашла еще три черепа млекопитающих. Они расширили поиски и нашли новое место с изобилием ископаемых остатков — Хермиин Цав, где натолкнулись на другую группу охотников за костями — большую советскую экспедицию, которая уже несколько лет прочесывала пустыню и посягала на нетронутое местонахождение ископаемых. У соперников ресурсов было больше, а политические связи надежнее — в конце концов, Советский Союз был сверхдержавой, а Польша сателлитом. К тому же они затеяли свои игры и принялись переманивать некоторых молодых монгольских специалистов из экспедиции Зофьи. Некоторое время монголы пытались работать на два фронта, поделив свой график между двумя конкурирующими бригадами, но к концу полевого сезона 1971 г. обстановка накалилась до предела.

Зофья Келан-Яворовская и ее коллеги заняты поисками мелких ископаемых остатков млекопитающих в пустыне Гоби, 1968.

Фотография любезно предоставлена Варшавским палеонтологическим институтом

Зофью вызвали на встречу с председателем Монгольской академии наук, который сообщил прискорбную новость. Отныне его монгольские специалисты сотрудничали только с Советами. Польско-монгольские экспедиции прекращались. «Это известие меня совершенно сокрушило, — писала впоследствии Зофья, растерявшаяся при столкновении с политикой холодной войны, которая стояла за этим решением. — Но я постаралась утешиться, напомнив себе, что у нас набралось много находок из Монголии, описанием которых мы сможем заниматься ближайшие годы».

Среди этих находок было около 180 меловых млекопитающих — совокупный итог их многолетней работы в Хулсане, Хермиин Цав и других местонахождениях. Несомненно, это была самая крупная, самая полная, самая разнообразная и самая впечатляющая коллекция меловых млекопитающих в истории. Следующие несколько десятилетий Зофья потратила на описание черепов и скелетов. Немалую часть этой работы она проделала в своем домашнем кабинете.

Туда она пригласила нас после того, как мы попили чаю с пирожными. Вдоль стены выстроились ряды разноцветных переплетов — тщательно составленная библиотека основных публикаций по эволюции млекопитающих — и прозрачных пластиковых контейнеров с зубами, челюстями и прочими костями млекопитающих. Все они были крохотными: ни одно из этих млекопитающих не достигало и половины размера ее померанского шпица.

Зофья включила лампу и взяла с одной из полок контейнер. Слегка трясущимися руками она сняла крышку и вынула пластиковую пробирку, в которой находилась челюсть, усаженная уплощенными коренными зубами со сплошными полями бугорков. Она поместила ее под микроскоп, облокотилась о стол и медленно склонилась, всматриваясь.

«Возможно, новый вид», — сказала она, приглашая нас посмотреть. Прошло почти сорок лет со времен последней польско-монгольской экспедиции, а ее работа не прекращалась. Она продолжала эту работу вплоть до марта 2015 г., когда скончалась, не дожив месяца до своего девяностолетия, в своем доме, заваленном монгольскими находками, которые все еще ждали дальнейших исследований.

Млекопитающие, которых нашли Зофья и ее коллеги, происходят из отложений, образующих скалы, утесы, овраги, бедленды и другие формы пустынного ландшафта на юге Монголии, в двух днях езды от Улан-Батора. В основном эти отложения состоят из песчаных и глинистых пород: одни откладывались в руслах рек, вытекавших из густых лесов, другие остались от древних песчаных дюн и пустынных оазисов, которые смотрелись бы привычно и в современной Монголии. Все эти породы сформировались в кампанскую и маастрихтскую эпохи — в конце мелового периода, 84–66 млн лет назад, добрых 80 млн лет спустя после юрского расцвета докодонтов и харамиид, тех первых, чрезвычайно разнообразных групп млекопитающих, о которых мы узнали в предыдущей главе.

За это время многое изменилось. 145 млн лет назад юрский период уступил место меловому. Смену эпох вызвали не мегавулканы или другие геологические катастрофы, и она не была отмечена значительным массовым вымиранием или экологическим коллапсом. На этот раз происходили медленные изменения континентов, океанов и климата, которые, постепенно накапливаясь, создали новый мир мелового периода. Уровень моря падал, затем снова поднимался на протяжении 10 млн лет. Горячий парник позднеюрской эпохи остыл, затем высох, затем в начале мелового периода климат снова нормализовался. Континенты между тем не желали покоя. Старая Пангея продолжала распадаться, новые материки отдалялись друг от друга с неуловимой скоростью — несколько сантиметров в год. Умножьте ее на 80 млн лет, и получится, что к концу мелового периода континенты находились более или менее в своем нынешнем положении.

И все же карта выглядела не совсем так, как сейчас. Южная Америка была отделена от Северного широкого пролива, притом сохраняла остаточную связь с Антарктидой, которая, в свою очередь, почти соприкасалась с Австралией. Индия была островным континентом у восточного побережья Африки и быстро удалялась на север. Полярных шапок не было, поэтому уровень моря был высок, а Европа представляла собой всего лишь кучку островов, торчавших из тропического моря. Другое море глубоко вдавалось в Северо-Американский континент; временами оно простиралось от Мексиканского залива до Арктики, разделяя Северную Америку на горную западную часть Ларамидию и восточную Аппалачию. Европейские острова служили удобным сухопутным мостом между Северной Америкой и Азией, но между этими северными землями и южными континентами был широкий океанический барьер.

Млекопитающие, найденные Зофьей в пустыне Гоби, жили посреди обширного Азиатского материка, который периодически соединялся через Берингов пролив с Ларамидией, а на западе выходил к европейскому архипелагу. Почти 200 млекопитающих, раскопанных ею в пустыне, отражают разнообразную фауну, куда входило много видов, принадлежащих ко множеству подгрупп. Некоторые из них — архаические реликты ранних этапов истории млекопитающих, другие значительно более прогрессивны и относятся к предковым линиям нынешних плацентарных и сумчатых. Однако подавляющее большинство среди них составляют многобугорчатые.

Многобугорчатые стали следующей большой волной диверсификации млекопитающих после заката докодонтов и харамиид. Возможно, от харамиид они и произошли, так как у обеих групп сходные коренные зубы с длинными рядами бугорков и жевательные движения те и другие совершали вперед-назад, по принципу растирания.

Многобугорчатые были типичными млекопитающими мелового периода, по крайней мере на северных континентах. Открыто более ста видов, а в пустыне Гоби 70 % ископаемых остатков млекопитающих составляют многобугорчатые. Зофья описала ряд новых видов, в основном по находкам своих экспедиций в Хулсане, Хермиин Цав и еще одном богатом местонахождении — горной гряде из песчаника, которая вырисовывается языками оранжевого пламени на фоне пустынного неба. Рой Чепмен Эндрюс, чья экспедиция нашла там первые окаменелости в 1920-х гг., окрестил это место Пылающими Скалами. Самый распространенный вид многобугорчатых из Гоби — криптобатор (Kryptobaatar), известный по ряду черепов и скелетов. Название ему дала Зофья в 1970 г. В той же статье она ввела названия «слоунбатор» (Sloanbaatar) и «камптобатор» (Kamptobaatar). Позже она опишет виды: катопсбатор (Catopsbaatar), немегтбатор (Nemegtbaatar), булганбатор (Bulganbaatar), чулсанбатор (Chulsanbaatar) и несовбатор (Nessovbaatar). Вы, наверное, уже заметили закономерность: все названия оканчиваются на baatar. Так на латинице передается монгольское слово батор, «богатырь», от которого образовано название столицы страны — Улан-Батор (буквально «красный богатырь», память о коммунистическом прошлом). Вероятно, в кабинете Зофьи, где я побывал, в коробках таились и другие «баторы», дожидавшиеся описания в качестве очередных новых видов.

Хотя Зофье пришлось бросить раскопки в 1971 г., с тех пор другие экспедиции открыли в Гоби бесчисленных новых многобугорчатых. Сразу после падения монгольского коммунистического режима в 1990 г. группа сотрудников Американского музея естественной истории отправилась по следам Центральноазиатских экспедиций Эндрюса. Ее возглавляли Майк Новачек — автор научно-популярных книг о путешествиях, которыми я зачитывался в подростковом возрасте, — и Марк Норелл, который впоследствии станет моим научным консультантом в аспирантуре. С тех пор они уже 30 лет каждый сезон возвращаются в Гоби, и количество их находок побило рекорд Зофьи, достигнув нескольких сотен черепов млекопитающих. Многие происходят из открытого ими исключительно богатого местонахождения Ухаа-Толгод, участка площадью в 4 кв. км, где в меловой период находились песчаные дюны. Тысячи млекопитающих, ящериц, динозавров и черепах, живших на дюнах и в оазисах между ними, находили последний приют в песке, когда дюны оползали во время нежданных пустынных ливней. Как и следовало ожидать, большинство млекопитающих — многобугорчатые, в том числе еще один новый «батор» — томбатор (Tombaatar).

Если бы вы оказались в Монголии мелового периода и решили позагорать на вершине дюны или затаились в кустах пустынного оазиса, прячась от динозавров, велика вероятность, что вокруг вас кишели бы многобугорчатые. Как крысы в канализации, мыши в заброшенном доме, полевки в поле. Вероятно, их не всегда было бы видно, но их было бы слышно, и вы бы не сомневались: они есть. Забились в дупла, сидят на ветках в тени, ползают в норах и листовом опаде.

О юрских и меловых млекопитающих бытует все еще распространенное и несправедливое стереотипное представление как о подобии грызунов. Однако в случае с многобугорчатыми это сравнение к месту. У них были выступающие резцы, они умели грызть и жевать, и передвигались они почти так же, как современные мыши и крысы. У одних были длинные прямые лапки, чтобы быстро бегать по земле, другие были роющими, третьи умели скакать и прыгать. Многие умели поворачивать щиколотку так, чтобы ступня обращалась назад, что позволяло им ловко и грациозно спускаться с дерева головой вниз, подобно белкам у меня за окном. Но многобугорчатые не были грызунами. Грызуны — плацентарные животные, как мы, а многобугорчатые были более примитивной группой, размещавшейся на родословном древе где-то в промежутке между однопроходными и группой, включающей сумчатых и плацентарных[19]. Все их грызуноподобные специализации развились независимо от современных крыс, мышей и землероек, вероятно, потому, что они занимали те же экологические ниши. В меловом периоде многобугорчатые имели сумасшедший успех в размерном ряду от мыши до морской свинки.

Чему они были обязаны своим успехом? Они превосходно жевали и развили свой уникальный способ питания, который позволял им наедаться разнообразной пищей, особенно растительной.

Зубы многобугорчатых разнообразны и очень сложны по форме. Их профили возвышаются над челюстной костью, как силуэт города на горизонте. Резцы в передней части морды выступают вперед и торчат наружу, словно у хохочущего зайца. За ними обычно расположена диастема, а затем по меньшей мере один крупный тонкий пильчатый предкоренной зуб, торчащий вверх, как зубец циркулярной пилы. Остальной зубной ряд состоит из больших уплощенных коренных зубов с продольными рядами бугорков, как на деталях лего. Потому, собственно, этих зверьков и назвали многобугорчатыми.

В комплекте эти зубы расправлялись с пищей, как многочисленные приспособления швейцарского складного ножа. Резцы захватывали пищу в рот, а у многих видов могли и грызть, как у настоящих грызунов. Предкоренные зубы давили и разрезали; при вертикальном движении вверх-вниз предкоренные зубы верхней и нижней челюстей смыкались, как острые ножницы. Интереснее всего, однако, работали коренные. Когда пасть захлопывалась, нижняя челюсть могла двигаться только назад относительно верхней, так что нижние и верхние коренные вступали в скользящий контакт. Длинные ряды бугорков на верхних и нижних зубах терлись друг о друга, перемалывая любую очутившуюся между ними пищу на мелкие частицы. Это возвратное движение осуществлялось с помощью мощных смыкательных мышц, которые крепились на нижней челюсти очень близко к переднему концу морды — гораздо ближе, чем у большинства других млекопитающих, включая грызунов. Столь длинным мышцам требовалась длинная челюсть, а следовательно, вытянутая морда, что обусловило характерный портрет многобугорчатых — длинноносый, глазастый и, вероятно, пухлощекий.

Первые многобугорчатые жили в поздний и средний юрский период, в пору расцвета докодонтов и харамиид. Однако их собственный расцвет наступил в меловом периоде. Именно тогда — особенно в последние 20 млн лет мелового периода — их стало невероятно много, они заполнили все ниши мелких животных, что отражают черепа и скелеты, найденные Зофьей в Гоби.

В течение мелового периода пищевые пристрастия многобугорчатых модифицировались. Их коренные зубы укрупнились, стали более затейливыми, на них развились дополнительные бугорки. В своем остроумном исследовании Грег Уилсон Мантилья (с которым мы познакомимся ближе в следующий главе) и его коллеги применили картографические методы — так называемые геоинформационные системы — и продемонстрировали, что «ландшафт» коренных зубов многобугорчатых в конце мелового периода постоянно усложнялся: появлялись все более многочисленные и высокие «горы», «долины» становились все глубже, а структура поверхности — все более складчатой. По данным исследований современных млекопитающих известно, что сложность строения зубов возрастает в зависимости от пищевого спектра: от плотоядных к всеядным и травоядным. Следовательно, у позднемеловых многобугорчатых зубы становились все более причудливыми потому, что они все больше специализировались на растительной пище. При этом приобретали все больше разнообразия, давая начало полчищам новых видов вроде армии «баторов», открытых Зофьей. И они становились больше — хотя в среднем их вес все еще не превышал одного килограмма, и вы без труда взяли бы их на руки.

Череп мелового многобугорчатого, отдельно — увеличенное изображение жевательной поверхности его коренного зуба, похожего на деталь лего.

Рисунок Сары Шелли

В это время многобугорчатые распространялись по континентам Северного полушария в поисках новых съедобных растений. Как минимум пять-шесть видов, а то и больше, находили себе пропитание в эпоху битв тираннозавров с трицератопсами, в позднемеловых экосистемах Хелл-Крик на субконтиненте Ларамидия. В тысячах километров от них на европейских островах обитало эндемичное семейство когайонид. Впервые их, судя по всему, занесло на остров Хацег — осколок суши размером с современный Гаити, — где они приспособились к новой островной среде, а затем расселились по мозаичному архипелагу островков, торчавших из моря.

В 2009 г., отправившись с сыновьями собирать окаменелости у реки, Матиас Времир нашел динозавра, который, как ему показалось, напоминал ископаемых хищников, обнаруженных Марком в Гоби. Он написал Марку по электронной почте, и зимой мы вылетели в Бухарест, где определили динозавра Матиаса как новый вид, близкородственный велоцираптору из Гоби. Это привело к долгосрочному сотрудничеству с ежегодными полевыми экспедициями в начале лета. В состав нашей полевой команды вошли Мэн Цзинь, описавший множество ляонинских млекопитающих из Китая, Золтан Ксики-Сава, румынский палеонтолог с тихим голосом и саркастическим умом, и многие другие, прибывавшие с годами. Как оказалось, млекопитающие нам попадались чаще, чем динозавры. В этих млекопитающих тоже ощущается нечто монгольское — все они относятся к многобугорчатым. Но есть у них и свои неожиданные особенности.

Все многобугорчатые древнего острова Хацег — известно по меньшей мере пять видов, и еще ряд предстоит описать, — принадлежат к родословной ветви когайонид, обитавших только на европейских островах. Их кости и зубы известны из многочисленных местонахождений пологих Трансильванских гор. Самое поразительное местонахождение — кладбище скелетов, прозванное «Многоместным», у села Пуй. В соответствии с вампирической атмосферой трупики находятся внутри темно-красного слоя сланцеватой породы толщиной около полуметра. Когда-то, в позднемеловой период, это был горизонт почвы в речной пойме. Вероятно, многобугорчатые рыли в нем норы, которые служили им укрытием от хищников, но затем стали им могилой. Возможно, они оказались погребены заживо, когда вода в реке поднялась.

Экспедиционные работы в Румынии: поиски окаменелостей в «Многоместном»; Матиас Времир собирает ископаемые остатки в речке.

Фотографии Акико Шинья и Стива Брусатти соответственно

Litovoi, представитель многобугорчатых. Его мозг был размером с горошину.

Фотография Мика Эллисона

Я, конечно, фантазирую, пытаясь раскрыть детективную историю мелового периода, но нет сомнений, что в нынешнем «Многоместном» паводки способны доставить неприятности. К нашей неописуемой досаде, костеносный слой ушел под пенистые воды порогов речки Бербат, то есть лучшие окаменелости находятся непосредственно на дне. Из-за этого нереально достать кости, не повредив их, и сколько бы окаменелостей мы ни собрали, от этого не легче смотреть, как отслоившиеся хлопья белых костей уплывают по течению. Ежедневно, ежечасно, чуть ли не ежеминутно течение вымывает кости из речного дна и уносит прочь.

Наша экспедиция делала все возможное, а Матиас, к счастью, оказался необычайно умелым собирателем. У него было сверхчеловеческое чутье на кости — подобного мне не доводилось встречать ни у одного палеонтолога, с которыми я работал. Иногда он использовал плавательные очки, чтобы видеть под водой, но чаще предпочитал собственное кустарное изобретение — разрезанную пластиковую бутылку, которой орудовал как подзорной трубой. Заметив что-то белое, он погружал руки в воду со скоростью и точностью рыбака, бьющего рыбу острогой, запускал ногти в отложения и выгребал сколько мог. Руки его не подводили, что поражало, учитывая, сколько он потреблял кофеина и никотина. Хотя его метод, естественно, не позволял извлекать цельные скелеты, один раз ему это почти удалось.

Как-то в июне 2014 г. наша экспедиционная группа разделилась на две партии. Мне поручили извлечь пару кладок динозавровых яиц с помощью молотков и зубил. Матиас, Марк и еще несколько человек устали от этого нудного занятия и отправились в Пуй, чтобы приятно провести остаток солнечного летнего дня, бродя по мелководью и высматривая в «Многоместном» крохотные косточки. Когда мы в тот же вечер снова собрались вместе в гостевом доме, я был злым и уставшим, но Матиас сиял от радости. Он открыл здоровенную бутыль румынского пива, произнес тост, а затем показал нам свою находку. Это были череп с многобугорчатыми зубами, конечности, позвоночник и ребра млекопитающего, которое при жизни весило 140–170 г и легко умещалось у него в ладонях — вот почему ему удалось выловить из реки большую часть скелета. «Лучший образец мелового млекопитающего в Европе?» — записал я в своем полевом блокноте.

Во всяком случае, это несомненно был самый сохранный, самый полный образец когайонида с европейских островов и один из лучших образцов многобугорчатых за пределами пустыни Гоби. В 2018 г. мы описали его как новый вид, дав ему название «литовой» (Litovoi) — в честь Литовоя, румынского воеводы XIII в. (тот же титул носил Влад Цепеш, исторический прототип Дракулы).

Нас ждал еще один сюрприз: когда Марк увез кости в Нью-Йорк для дальнейшего изучения, он сделал то, что теперь стало привычным делом для палеонтологов, когда они находят хорошо сохранившуюся окаменелость: он поместил череп в компьютерный томограф, чтобы разглядеть детали его внутреннего строения. Изображения на экране ошеломили нас: мозговая полость была крохотной. Поразительно маленькой. Когда мы измерили объем мозга, оказалось, что литовой обладал одним из самых миниатюрных мозгов в истории млекопитающих. По соотношению размеров мозга и тела он больше напоминал примитивных цинодонтовых предков, чем других многобугорчатых, не принадлежавших к когайонидам.

Думается, что причину мы знаем. Вспомним, что литовой обитал на острове. Островные условия непросты: там зачастую мало пространства и ресурсов, по крайней мере в сравнении с материком. Известно, что многие современные млекопитающие, очутившись на островах, меняли особенности своего строения и поведения, чтобы приспособиться к ограничениям новых условий. Одна из самых распространенных адаптаций затрагивает мозг: часто он становится меньше, вероятно, ради экономии энергии, так как большой мозг поддерживать затратно. Похоже, литовой еще в меловой период владел весьма продвинутым адаптивным приемом современных млекопитающих.

Это еще один поразительный пример успешности многобугорчатых в позднем мелу. Они отличались огромной приспособляемостью, подстраивали к меняющейся среде зубы, рацион, даже мозг, а кроме того, гнездились и рыли норы общественными группами, как показало открытие ископаемой колонии в 2021 г. Пусть они оставались маленькими и не могли набрать вес в мире, все еще полном динозавров, подземный мир мелового периода принадлежал им.

Многобугорчатые, при всех своих способностях и успехах, были всего лишь одной из многих групп животных, быстро развивавшихся в меловой период. Эту эволюционную увертюру исполняли растения — но не просто растения.

Музыкой руководил особый, новый тип растительности — движущая сила эволюции мелового периода. Это были покрытосеменные, более известные как цветковые растения. Как маэстро, яростно размахивающий своей палочкой, цветковые направляли насекомых, динозавров, млекопитающих и других животных в неожиданных новых направлениях, возглавив эволюционный процесс, изменивший планету. В результате сегодня цветковые господствуют; на данный момент они представляют собой самый распространенный тип растений чуть ли не в любом наземном ландшафте мира. Они украшают наши сады, из их древесины мы строим дома, они служат нам романтическими подарками для любимых и обеспечивают нас пищей — от фруктов и большинства овощей до зерен пшеницы и кукурузы, которые являются окультуренными травами (очень специализированными цветковыми).

Я использую музыкальную аналогию, но другие палеонтологи предпочитают метафору восстания. Промежуток между средним и поздним меловым периодом, 125–80 млн лет назад, называют меловой революцией цветковых. Это было время диверсификации и переворота, переход от первобытных сообществ к более современному миру — к лесам с яркими цветами, ароматными плодами, жужжанием насекомых, щебетом птиц и, что главное для нашей истории, с множеством новых млекопитающих, среди которых были прямые предки нынешних плацентарных и сумчатых.

Этот переворот совершили самые тихие революционеры, каких только можно себе вообразить: низкорослые травки и кустики, росшие в тени хвойных лесов и по краям озер. Обзаведясь плодами, цветами и более эффективными механизмами роста, эти непритязательные покрытосеменные захватили основание пищевой пирамиды и изменили структуру всей экосистемы. Если развивать аналогию, то они были крестьянами, которые свергли короля и установили новую систему правления. Причем это был ползучий переворот. Они не вторглись из чужеземных краев и не захватили власть после катастрофы. Они существовали все это время, дожидаясь в тени своего часа, восстания изнутри.

Это классическая история Золушки. Цветковые, по-видимому, возникли очень давно, в позднем триасе или ранней юре, как указывает огромное количество вариаций в ДНК современных цветковых, которое могло накопиться только за длительный срок. Но в палеонтологической летописи они появляются лишь в раннемеловой период, 140–130 млн лет назад, и то в виде микроскопических пыльцевых зерен. Первые отпечатки самих растений обнаруживаются в тех же «помпейских» вулканических захоронениях, что и пернатые динозавры, и мохнатые млекопитающие, найденные в отложениях древностью в 125 млн лет в провинции Ляонин. Худосочные травинки, с тоненькими стебельками и мелкими листиками, как у тимьяна или душицы, которые вам, возможно, доводилось выращивать. Такими неприметными цветковые, чья ниша ограничивалась, по-видимому, в основном водно-болотной средой, оставались еще долго, пока 100–80 млн лет назад не стали увеличиваться в размерах, приобретать характерные цветы и плоды, принимать все многообразие форм от полукустарников до высоких деревьев и образовывать разнообразные леса. К концу мелового периода цветковые составляли около 80 % флоры, появились знакомые нам формы, например пальмы и магнолии.

Захват власти цветковыми, как и многие человеческие революции, — это сочетание искусства и чувства момента. Искусство цветковых заключалось в многочисленных адаптациях, отличающих их от других растений — хвощей, папоротников и хвойных (сосен и прочих). Цветы и плоды цветковых способствовали развитию опыления насекомыми и широкому распространению. Уплотнившиеся жилки на листьях (что позволяло увеличить поступление воды) и многочисленные устьица (мелкие отверстия в листьях, через которые поступает углекислый газ) позволили им получать больше сырья для выработки питательных веществ при фотосинтезе, что способствовало более скорому и эффективному росту. Однако, возможно, от этого было бы мало проку, если бы одновременно не менялась их среда обитания. С распадом Пангеи засушливые пояса по обе сторны экватора — обширные в триасе и все еще сохранявшиеся в юре — к концу мелового периода съежились до небольших районов. На большей части площади новых континентов установился более ровный и влажный климат, а умеренные широты уже не отделялись от тропиков пустынями. Это были идеальные условия для распространения и успеха цветковых.

Изобилие цветковых стало манной небесной для многобугорчатых. «Баторы» Зофьи и открытый Матиасом литовой, чей мозг был с горошину, пережевывали своими многобугорчатыми коренными зубами листья, стебли, почки, плоды, цветы, корни и другие части быстрорастущих цветковых революционеров — как правило, более питательные, чем какие-нибудь вайи папоротника или сосновая хвоя. Вот почему многобугорчатые распространялись в меловой период — их зубы укрупнялись и усложнялись, приобретали новые бугорки, чтобы извлечь пользу из новой растительности. В ходе этого процесса они диверсифицировались на десятки новых видов, специализированных на питании различными растениями.

Но это еще не вся история. Бок о бок с цветковыми, кружа в коэволюционном вальсе, развивались их опылители: множество новых групп насекомых, в первую очередь мотыльки, осы, мухи, жуки, бабочки и муравьи, а вдобавок к ним пауки и прочие ползучие гады. Как мы уже знаем, насекомые издавна были излюбленной пищей многих млекопитающих, еще со времен первых представителей этого класса, таких как морганукодон. Неудивительно, что в меловой период млекопитающие оказались в авангарде. При этом у одной из групп развился особый тип коренных зубов, идеально приспособленный к раздавливанию твердых панцирей насекомых и извлечению питательной мякоти.

Это были терии, или звери, — крупнейшая группа, куда входят плацентарные и сумчатые. Новое строение зубов сыграло решающую роль в их — или, можно сказать, нашем — успехе, который начался в пору меловой революции цветковых и продолжается по сей день. Какой бы мелочью ни казался коренной зуб, благодаря его новому строению мы и (почти) все современные млекопитающие проявили себя во всем своем великолепии.

Коренные зубы териев трибосфенические, от древнегреческих основ трибо — «растирать» и сфено — «клин». Эти новые зубы стали чудесным изобретением эволюции, ведь, как следует из их названия, они служат одновременно двум функциям — и растиранию, и разрезанию. Как вы помните, многобугорчатые опередили других юрских и меловых млекопитающих благодаря своему прогрессивному строению зубов — сочетанию режущих предкоренных и растирающих коренных. Терии добились еще большего, обзаведясь коренными зубами, способными и резать, и растирать — причем то и другое выполнялось одинаково хорошо — одновременно, в едином жевательном движении. Если у многобугорчатых вся челюсть служила своего рода швейцарским ножом, то звери имели полный набор инструментов в одном зубе.

Трибосфенические зубы сформировались в ходе многоступенчатой эволюции. Основой для них стала форма коренных зубов первых триасовых и юрских млекопитающих типа морганукодона, выглядевших сбоку как гора с тремя вершинами. К этим трем бугоркам на нижних коренных у териев добавилось еще три. Шесть бугорков разделились на две четко очерченные области: тригонид — комплекс из трех острых пиков на передней части зуба — и талонидный бассейн, окруженный более пологими бугорками на задней части зуба. Одновременно преобразились и верхние коренные зубы: с внутренней стороны у них вырос большой новый бугор — протокон, при смыкании челюстей точно попадающий в талонидный бассейн соответствующего нижнего коренного.

У такого нового строения оказалось много преимуществ.

Главное, что при смыкании верхние и нижние коренные зубы одновременно растирали и разрезали. Разрезание осуществляли гребни, связывающие бугорки на тригониде нижнего зуба, а растирание происходило, когда протокон верхнего зуба бил в талонидный бассейн нижнего, как ступка в пестик. А значит, трибосфенические зубы лучше подходили для поедания насекомых, чем их предшественники. Панцирь насекомого можно было разрезать благодаря тригониду и разжевать благодаря талониду — одним движением челюсти, — что позволяло териевым млекопитающим быстрее поедать насекомых и извлекать больше питательных веществ из букашек с твердыми панцирями.

Эволюция трибосфенических коренных зубов. В рамках показаны жевательные (окклюзионные) поверхности верхнего и нижнего коренных зубов каждого вида. Простые трехбугорчатые зубы ранних млекопитающих (вверху) сменяются более сложными трибосфеническими зубами настоящих зверей, где крупный протокон верхнего коренного входит в бассейн, то есть углубление, шестибугорчатого нижнего (в середине). У нас, людей, тоже такие зубы (внизу)!

Рисунок Сары Шелли

Кроме того, трибосфенические зубы, со всеми своими бугорками и гребнями, обладали большей приспособляемостью. Мелкие изменения размера, формы или бугорков могли породить арсенал новых орудий жевания и измельчения, позволяя зверям наслаждаться более обширным меню и быстрее приспосабливаться к меняющейся среде. Если начать читать специальную литературу о трибосфенических млекопитающих, можно увязнуть в заковыристых названиях гребней, бугорков и связанных с ними выпуклостей, складок и канавок. Но такое обилие терминов просто необходимо, ведь трибосфенические зубы невероятно сложны и разнообразны — с ними не могут сравниться зубы других млекопитающих, динозавров или большинства других животных.

Многогранность териев удивительна. На основе исходного трибосфенического плана у них развилось ошеломляющее многообразие современных видов с бесчисленными пищевыми специализациями — от насекомоядных землероек, у которых сохранилась базальная трибосфеническая форма коренных зубов, до хищных кошачьих и псовых, разрывающих добычу, рыбоядных дельфинов и всеядных приматов, включая нас. Если вы откроете рот перед зеркалом, то убедитесь, что поверхность ваших нижних коренных зубов делится на переднюю и заднюю области, обозначенные низкими бугорками. Это и есть тригонид и талонид. Мы с вами трибосфениды! Просто у человека бугорки сглажены, а разграничение тригонида и талонида выражено незначительно — отличная адаптация к нашей всеядности. Но не сомневайтесь, это производные наследственного трибосфенического дизайна, впервые появившегося у наших далеких насекомоядных предков. И снова инновации возникли в нише насекомоядных, великом инкубаторе экспериментов и диверсификации млекопитающих.

На самом деле трибосфенические зубы появились не в меловой период, а гораздо раньше. Древнейшее ископаемое животное с достоверными трибосфеническими зубами — юрамайа (Juramaia)[20], древесный зверек размером с землеройку из ляонинских отложений Яньляо средне— и позднеюрского периода, возрастом в 160 млн лет, описанный Лоу Чжэ-Си и его коллегами. Следовательно, трибосфенические зубы териев развились в ту же самую бурную фазу эволюционной гонки млекопитающих ранней и средней юры, когда развивались специфические зубные системы и способы питания у докодонтов, харамиид и многобугорчатых. Когда в юрский период ранние млекопитающие конкурировали между собой за ресурсы, трибосфенические коренные зубы были полезным гаджетом, но пока еще не привели к радикальным переменам. Это случилось лишь десятки миллионов лет спустя, во время меловой революции цветковых, когда их взрывное распространение повлекло за собой диверсификацию насекомых и насекомоядным стал доступен шведский стол. Долго прозябавшие в скромной нише насекомоядных трибосфениды внезапно обрели идеальное орудие для ловли, разгрызания и раздавливания многообразных новых насекомых. С подъемом териевых наступил упадок млекопитающих, обладавших более примитивными трехбугорчатыми зубами, и в конце концов они вымерли.

Еще задолго до своего успеха в меловом периоде звери-трибосфениды разделились на два подкласса — метатериев и эутериев. Метатерии включают современных сумчатых и их ближайших ископаемых соплеменников; эутерии — плацентарных (в том числе нас) и их ближайшую родню.

В наши дни спутать сумчатое с плацентарным невозможно: сумчатые — например, кенгуру или коалы — рожают беспомощных детенышей, которых обычно донашивают в «кармане», а у плацентарных детеныши рождаются достаточно развитыми. Но эти репродуктивные различия, по-видимому, возникли поздно, долгое время спустя после того, как пути метатериев и эутериев разошлись в юрский период. Базальные метатерии и эутерии были чрезвычайно похожи, как показывает спор вокруг ляонинского синодельфиса (Sinodelphys), которого Лоу и его сотрудники первоначально описали как древнейшего метатерия, но затем другие специалисты переопределили как примитивного эутерия. Ранних зверей действительно трудно отличать друг от друга — все они были миниатюрными древолазами, которые раскусывали насекомых трибосфеническими зубами. Лишь мелкие различия в количестве зубов и в закономерностях смены молочных зубов на постоянные разделяют первых метатериев и эутериев, а на ископаемых остатках такие нюансы зачастую проследить трудно или вовсе нельзя.

Через десятки миллионов лет, во время меловой революции цветковых, эутерии и метатерии стали окончательно различимы. Представители обоих подклассов обитали в позднемеловых дюнах, оазисах и речных долинах Монголии, бок о бок с многобугорчатыми, которые все еще преобладали. О первых находках их костей сообщали еще экспедиции Эндрюса в 1920-х гг., но впоследствии экспедициям Зофьи и Американского музея удалось отыскать черепа и скелеты намного большей сохранности. Образцовый эутерий из Гоби — залямбдалестес (Zalambdalestes), пушистик размером с песчанку. Он передвигался на длинных ногах, выслеживая насекомых, хватая их вытянутыми челюстями и разжевывая трибосфеническими зубами. Представитель метатериев — дельтатеридий (Deltatheridium). Он был того же размера, что залямбдалестес, но выглядел и вел себя совершенно иначе. Хотя голова у дельтатеридия была не больше абрикоса, он обладал мощными челюстными мышцами и крупными коренными зубами с уменьшенными талонидными бассейнами, но увеличенными режущими бугорками и гребнями, похожими на лезвия. Свои адаптивные трибосфенические зубы он превратил в гильотину, кромсающую плоть мелких позвоночных — амфибий, ящериц — и, возможно, других млекопитающих. Многобугорчатые на травяном откорме, вероятно, были особенно вкусными.

Zalambdalestes и Deltatheridium

К концу мелового периода и многобугорчатые, и терии добились успеха там, где отступили другие млекопитающие с более примитивными зубными системами, и теперь они двинулись в победоносный поход через континенты Северного полушария. Но что происходило на южных материках — в нарождающихся Африке, Южной Америке, Австралии, Индии и Антарктиде? Возможно, многобугорчатые и терии в меловом периоде туда не добрались — правдоподобный сценарий, так как в юрском и меловом периодах северные и южные осколки прежней Пангеи неуклонно расходились, словно два взаимно отталкивающихся магнита. В пору меловой революции цветковых север и юг разделяло широкое водное пространство на экваторе — море Тетис.

Десятилетиями, пока пустыня Гоби, европейские острова и североамериканские поймы выдавали секреты своих меловых млекопитающих, об австралийской фауне не было известно практически ничего. Затем, в 1980–1990-х гг., появились кое-какие многообещающие находки: немногочисленные, но странные зубы и челюсти. А может, они просто показались необычными палеонтологам, привыкшим к северной фауне? Некоторые из зубов с юга принадлежали травоядным, но это были высокие коренные зубы со складчатой эмалью, скорее напоминавшие зубы лошади в миниатюре, чем многобугорчатого. Что еще больше озадачивало, зубы других животных казались трибосфеническими, у них имелись тригонид и талонид, но форма и расположение бугорков не вписывались ни в какие стандарты. Кто это были — многобугорчатые, терии или что-то совсем другое?

Джон Хантер — наверное, второй по известности среди всех, кто не доучился в Эдинбургском университете. Трудно потягаться с Чарльзом Дарвином, который в 1820-х гг. не осилил там курс медицины, — его отвращение к крови оказалось непреодолимым препятствием для карьеры врача, которую прочил ему отец. Каждую осень, читая вступительную лекцию по эволюции первокурсникам в Эдинбургском университете, я говорю им, что если они дотерпят до защиты диплома, то превзойдут Дарвина.

Как и у Дарвина, у Хантера все сложилось к лучшему. Бросив учебу в 1754 г., он сделал то, что делают многие неприкаянные молодые парни с незапамятных времен, — поступил служить на флот. Вскоре из юнги он стал матросом, а затем и младшим офицером, и следующие несколько десятилетий ему скучать не пришлось — Британия правила морями. Он сражался против французов во время Семилетней войны, путешествовал в Вест— и Ост-Индию, как минимум однажды обошел весь Южный Ледовитый океан и участвовал в нескольких боях Американской революции. После капитуляции перед силами Вашингтона в Йорктауне британцы лишились возможности ссылать своих осужденных в американские колонии, и им требовался новый план. И вот в 1787 г. снарядили Первый флот к далеким берегам одной из земель, колонизированных совсем недавно, — Австралии. На шести кораблях везли арестантов, на трех — припасы, а еще два обеспечивали морской конвой. Капитаном одного из двух конвойных кораблей, «Сириуса», был Хантер.

Хантер полюбил Австралию, но отношения с ней у него складывались непросто. Когда в начале 1788 г. флот прибыл, оказалось, что новая земля куда менее приветлива, чем ему обещали, и Хантер отправился искать более гостеприимные места на коварном юго-восточном побережье Австралии. Он обследовал реку Парраматта — главный приток залива, который был хорошо защищен, легко доступен, а поблизости хватало пресной воды и плодородной почвы. Это место и станет центром исправительной колонии, и назовут его Сиднеем. Затем Хантера отозвали обратно в Англию. Вновь поучаствовав в любимом развлечении Королевского флота — боях с французами, Хантер пожелал снова вернуться в Австралию. на этот раз не в качестве капитана корабля, а на должность губернатора колонии Новый Южный Уэльс. Его назначение было одобрено, и в 1795 г. он приступил к исполнению своих обязанностей. Долго он не продержался. В конце 1799 г. его уволили, так как ему оказалось не под силу пресечь коррупцию среди военных — те в сговоре со ссыльными занимались контрабандой алкоголя. Это занятие приносило недобросовестным офицерам фантастические доходы, и впоследствии начался бунт.

Профнепригодность Хантера как политика объясняется, по крайней мере частично, тем, что его истинные интересы лежали в другой сфере. Как и Дарвин, Хантер был увлеченным натуралистом и во время своих морских путешествий пользовался всякой возможностью, чтобы наблюдать за растениями и животными по всему миру. На губернаторской службе он регулярно отсылал в Англию шкурки животных и гербарии, и с каждой новой посылкой становилось все очевиднее, что Австралия обладает совершенно необычной флорой и фауной, радикально отличаясь от Европы или Нового Света. Этот островной континент — очень удаленный от всех остальных крупных массивов суши — был особой экосистемой. Многие млекопитающие там рожали беспомощных, малюсеньких детенышей, которых донашивали в сумках — способ выращивания потомства, неизвестный обычным европейским лисицам, барсукам, медведям и мышам. А некоторые покрытые мехом представители австралийской фауны оказались еще более странными.

В один прекрасный день в 1797 г. Хантер, которому, вероятно, следовало заниматься борьбой с коррупцией, зачарованно наблюдал за охотником-аборигеном, выслеживающим кого-то в лагуне Яррамунди к северу от Сиднея. Таинственное существо, величиной с сурка, покрытое густым коричневым мехом, то и дело выныривало подышать. Выждав около часа, он наконец решил, что момент настал. Быстрым движением запястья охотник метнул короткое копье в мутную воду вслед животному, которое удалялось, загребая широкими лапами. Губернатор Хантер был озадачен. Позже он зарисовал увиденное и сделал лучшую подпись, какую только мог придумать: «Земноводное животное из рода кротовых». Только оно было намного больше крота, у него были перепончатые лапы, острые когти и короткий толстый хвост, как у бобра. Однако голова у него походила на утиную. Вместо зубов у него был клюв. По правде говоря, это существо вообще не походило на крота. Но кто это был?

Хантеру удалось добыть одно такое животное и отослать его в Англию заспиртованным в бочонке. Когда образец прибыл в Ньюкасл, он вызвал шумиху. Казалось, что это немножко млекопитающее, немножко птица, немножко рептилия, немножко рыба. Пушистая шкура могла принадлежать только млекопитающему, но у животного как будто не было молочных желез и, по слухам, оно откладывало яйца — способ размножения, совершенно несвойственный млекопитающим. Аборигены клялись, что животное, с которым они исстари знакомы и которое считают гибридом утки с крысой, гнездится, как птица, однако английский научный истеблишмент отказывался в это поверить. Когда в 1799 г. Джордж Шоу — музейный куратор и бывший священник — описал образец Хантера и дал ему название «утконос», он даже не был готов признать его реальным животным. Как и многие другие, он считал, что это, скорее всего, подделка — чудовище Франкенштейна, собранное мошенниками из частей разных животных.

Утконос плавает в ручье, Тасмания.

Фотография Клауса с сервиса Flickr

По мере освоения британцами востока Австралии поселенцы сообщали о новых встречах с утконосом. Отрицать его существование уже было невозможно: это было реальное животное. Он обитал в реках и озерах, где рассекал воду, отталкиваясь перепончатыми лапами и руля хвостом. Постоянно голодный, он мог нырнуть на полминуты и вынырнуть с пастью, набитой креветками, червями и раками. Более века спустя ученые докажут, что его клюв — система сигнализации, усаженная десятками тысяч рецепторов для восприятия движения и электрических импульсов. Таким образом, утконосу не требуются зрение, обоняние и слух: нырнув в воду, он действует в скрытом режиме и чует добычу, водя клювом по илистому дну. Иногда поселенцы замечали, что утконос выходит на берег и роет нору своими длинными острыми когтями, торчащими из перепончатых лап, как зубцы на садовых граблях. В норах утконосы спали, а самки, по-видимому, выводили потомство. Самцы — не очень-то заботливые родители — обладали ядовитыми шпорами[21] на щиколотках, которые служили им в брачный сезон для того, чтобы биться за первенство с другими самцами, после чего они покидали самок, предоставив им возможность самим заботиться о потомстве.

В разгадке этой тайны — как рожают и выкармливают потомство самки — содержался ключ к вопросу, что представляет собой утконос: необычное млекопитающее или нечто иное? Почти столетие не утихали споры, и часто ожесточенные. В них участвовали многие ведущие европейские натуралисты и анатомы того времени, включая упрямого Ричарда Оуэна, чье имя уже не раз упоминалось на этих страницах. Пунктов разногласий было два: выкармливают ли утконосы детенышей молоком (в таком случае они относятся к млекопитающим) и откладывают ли они яйца (что было бы доводом против того, чтобы причислять их к млекопитающим).

Оуэн, как вы уже догадались, не обращал внимания на утверждения аборигенов о том, что утконос откладывает яйца. Он был уверен, что это млекопитающее, и для него все было ясно и однозначно: млекопитающие — живородящие. Поэтому, когда в 1831 г. лейтенант британской армии Лодердейл Мол вытащил из гнезда самку с двумя дочками и сообщил о маленьких отверстиях на брюшке матери, из которых сочится молоко, Оуэн отреагировал на это радостным возгласом. Но когда Мол продолжил свой рассказ, упомянув, что в гнезде находились осколки яичной скорлупы, и когда другие наблюдатели собственными глазами увидели, как самка отложила два яйца, Оуэн поднял их на смех. Это не были естественные роды, заявил он; должно быть, у самки от страха случился выкидыш. Печальный пример того, как ученый позволил предвзятым идеям и личным обидам взять верх над здравым смыслом, не говоря уже о тысячелетнем опыте знакомства местных жителей с животным, которое он — лондонец, бывавший при дворе, — ни разу не видел живым.

В конце концов всем пришлось признать, что утконос откладывает яйца. Это было сродни признанию на смертном одре, когда в 1884 г. восьмидесятилетний Оуэн одобрил ужасающий отчет молодого зоолога по имени Уильям Колдуэлл. В течение двух месяцев 150 аборигенов по поручению Колдуэлла старались убить как можно больше утконосов. Охотились они и за другим мохнатым курьезом Австралии, тоже, как утверждалось, яйцекладущим, — колючей ехидной. Это была империалистическая наука в ее худших проявлениях: около 1400 животных было убито, а аборигены безжалостно эксплуатировались. Во время этой бойни Колдуэлл лично застрелил беременную самку в тот момент, когда она откладывала яйца. Одно яйцо нашли рядом с тушкой, другое оставалось внутри матки.

Теперь не оставалось сомнений: и утконос, и ехидна представляли собой причудливые виды, которые откладывали яйца, как птицы и рептилии, но выделяли молоко, как млекопитающие. Они получили название «однопроходные», так как у них было только одно отверстие на все случаи жизни — для мочеиспускания, дефекации и размножения. К тому времени дарвиновская теория эволюции стала общепризнанной, и анатомы понимали, что представляют собой однопроходные: необычных млекопитающих, менее «прогрессивных», чем сумчатые и плацентарные, сохранивших многие примитивные особенности свои далеких «пресмыкающихся» предков (например, откладывание яиц), но вместе с тем развивших собственные особенности (например, клювы с чувствительными рецепторами). Причем они обитали только в Австралии и Новой Гвинее, в изоляции на небольшом участке земного шара. Больше нигде в дикой природе никто не видел живого однопроходного или другого яйцекладущего млекопитающего.

Одна загадка разрешилась, но возникла другая: откуда взялись однопроходные, в смысле эволюции? Проблема осложнялась тем, что у взрослых утконосов и ехидн нет зубов, а ведь на сравнение всех этих заковыристых бугорков и гребней на зубах как раз и опирались анатомы издавна, строя родословное древо млекопитающих. Как выяснилось, секрет крылся в челюстях детенышей утконоса, у которых зубы ненадолго вырастают, а потом рассасываются. Ответ помог раскрыть еще одну тайну: от каких млекопитающих остались эти необычные, вроде бы трибосфенические зубы в меловой ископаемой летописи южных континентов?

Выводы посыпались цепочкой, как костяшки домино. Сначала в 1970-х гг. на юге Австралии нашли пару верхних коренных зубов, бугорки которых соединялись необычайно мощными гребнями — лофами. Очень похожие зубы с лофами кратковременно появляются у современных детенышей утконосов. Возраст ископаемых зубов — их обладатель получил название «обдуродон» (Obdurodon) — составлял 15–20 млн лет. Таким образом, это был древнейший утконос в ископаемой летописи. Впоследствии были найдены отдельные нижние зубы обдуродона, а затем и полный череп, и оказалось, что лофы имеются и на нижних коренных зубах. Теперь палеонтологи знали, что искать: если в более древних отложениях найдутся похожие зубы, можно будет проследить происхождение однопроходных в еще более далеком прошлом.

Существенный прорыв наступил в начале 1980-х. В пыльном захолустном городке Лайтнинг-Ридж — с населением едва в 2000 человек — один старатель просеивал песчаные и сланцевые породы возрастом в 100 млн лет, высматривая, не мелькнет ли сине-зеленая искорка. Это было опаловое месторождение, и в тот день старатель нашел то, что искал. Опал, но не в форме шарика или комочка, который можно распилить на камни ювелирного назначения. Этот удивительный опал был чуть больше двух сантиметров в длину и представлял собой палочку, сплюснутую с боков; из одного конца ее торчали три зубчатых выступа. Палочка оказалась зубной костью, а зубчатые выступы — коренными зубами с бугорками и гребнями. Это была челюсть млекопитающего, которая была погребена в песках мелководного моря, растворилась, заместилась кремнеземом и превратилась в опал, став одной из самых удивительных и невообразимых окаменелостей.

К тому же это ископаемое имело огромное значение. Описанное Майклом Арчером и его коллегами в 1985 г. под названием «стероподон» (Steropodon), оно сразу же побило несколько рекордов. Это было первое австралийское млекопитающее, более древнее, чем зубы обдуродона и аналогичные по возрасту окаменелости, а значит, первое млекопитающее из Страны антиподов эпохи динозавров. Это был первый образец раннемелового млекопитающего из Южного полушария в принципе, поскольку ни в Южной Америке, ни в Африке, ни в Антарктиде, ни в Индии ничего подобного еще не было найдено. И что главное для нашего сюжета, это было древнейшее однопроходное. Его зубы обладали такими же безошибочно узнаваемыми лофами, как зубы современных детенышей утконосов и ископаемого обдуродона. Мало того, полость на конце челюсти позднее была определена как участок большого нижнечелюстного канала — трубки, проходящей через зубную кость утконосов и несущей плотную сеть артерий и нервов, подведенных к чувствительному клюву. Эта маленькая сверкающая окаменелость доказала, что однопроходные появились в глубокой древности.

У зубов стероподона была еще одна примечательная особенность, которую не так просто проследить на непостоянных и сильно модифицированных зубах современных молодых утконосов. Они были трибосфеническими — по крайней мере, согласно описанию Арчера и его коллег. Нижние коренные обладали тригонидной областью из острых бугорков и гребней впереди и талонидным углублением позади. Верхние коренные, впрочем, до сих пор неизвестны, поэтому неясно, был ли у них протокон — пестик, составляющий неотъемлемую часть трибосфенической конструкции.

В следующие два десятилетия, когда палеонтологи развернули поиски млекопитающих в Южном полушарии, аналогичные зубы стали попадаться повсюду. Сначала в штате Виктория на юго-восточной оконечности Австралии, где супружеская пара первоклассных палеонтологов — Том Рич и Пэт Викерс-Рич — сообщила о находке хрупкой двухсантиметровой челюсти животного, которое они назвали «авсктрибосфенос» (Ausktribosphenos). Как и стероподон, он относился к меловому периоду. Затем на Мадагаскаре, где Джон Флинн (один из моих преподавателей в аспирантуре в Нью-Йорке) со своей командой углядел обломок нижней челюсти всего несколько миллиметров длиной, с тремя зубами. Животному дали название «амбондро» (Ambondro), и оно оказалось намного старше австралийских видов и датировалось среднеюрским временем, почти 170 млн лет назад. Оно тоже стало рекордсменом, более чем вдвое удлинив возраст известных млекопитающих Мадагаскара: как и Австралия, Мадагаскар — изолированный мир, обладающий уникальной современной фауной при очень плохой сохранности ископаемой летописи млекопитающих. Через несколько лет объявилась еще одна юрская челюсть, принадлежащая асфальтомилосу (Asfaltomylos), на этот раз в Аргентине.

Что это были за млекопитающие? Ископаемых остатков было до смешного мало: горстка нижних челюстей, зачастую в виде обломков, и немного зубов, разбросанных по Южному полушарию на тысячи километров и 70 млн лет. Принципиально важные верхние коренные зубы, по капризу злой судьбы, всегда отсутствовали. Из этого много не вытянешь. Были ли все эти животные родичами однопроходных, как стероподон? Или какие-то из них относились к териевым? В конце концов, их нижние коренные зубы выглядели как трибосфенические. Супруги Рич в качестве одного из множества возможных генеалогических объяснений даже предположили, что некоторые из этих древних видов родственны современным ежам.

И здесь на сцену выходят Лоу Чжэ-Си и Зофья Келан-Яворовская — уже знакомые нам специалисты по млекопитающим, ветераны исследований ископаемых остатков из Ляонина и пустыни Гоби. Теперь они работали вместе с американским коллегой Ричардом Сифелли. Несколько десятилетий трое ученых разглядывали под микроскопом горы и долины на зубах млекопитающих. Когда они присмотрелись к зубам из Южного полушария, то увидели: что-то не так. На поверхности нижних коренных действительно выделялись передняя и задняя области, которые было вполне естественно определить как тригонид и талонид. Но при ближайшем рассмотрении оказалось, что они слегка отличаются от тригонида и талонида териевых млекопитающих. Чтобы прояснить эту головоломку, Лоу, Зофья и Рич собрали обширную базу данных по зубам млекопитающих, куда включили наиболее изученные образцы зубов с юга, а также все остальные известные виды — примитивных обладателей трехбугорчатых зубов типа морганукодона, ископаемых и современных териев обеих линий, плацентарной и сумчатой, и однопроходных. Каждый зуб они описали по десяткам тонких подробностей строения — наличию, размеру, форме и расположению бугорков, гребней и лофов. Пропустив данные через компьютерный алгоритм, который строит родословные деревья, объединяя виды по общим уникальным, продвинутым признакам, они получили ошеломляющие результаты.

Зубы из Южного полушария не вписывались в группу териевых. Все южные виды, такие как асфальтомилос и амбондро, сгруппировались со стероподоном на линии однопроходных, образовав расширенную «стволовую группу однопроходных», которую Лоу и его коллеги назвали австралосфенидами (Australosphenida).

Иными словами, два типа трибосфенических зубов не эквивалентны. Есть вариант териевых, а есть вариант однопроходных, развившийся независимо, — вероятно, оба сформировались в одно время, в среднеюрский период, и по одной причине: чтобы увеличить режущую способность и, может быть, добавить немного перемалывания. Териевый вариант развился в Северном полушарии, позволив предкам сумчатых и плацентарных преуспеть в пору меловой революции цветковых, и сохраняется по сей день как высокоадаптивный план строения зубов, включая наши собственные. Вариант однопроходных развился на юге, в меловой и юрский периоды, по-видимому, распространился далеко за экватор, но затем почти исчез, и единственная память, которая о нем осталась, — эфемерные зубы утконоса, которые рассасываются, когда молодняк покидает гнездо.

У родословного древа оказалась еще одна примечательная особенность: терии и австралосфениды на нем далеко отстоят друг от друга, и между ними вклиниваются многие другие линии млекопитающих. Австралосфениды находятся ближе к корням древа, не так уж далеко от докодонтов и на несколько ступеней выше позднетриасовых и раннеюрских видов вроде морганукодона. Териевые, напротив, составляют крону древа. И однопроходные, и териевые дожили до наших дней, но промежуток между ними занимают бесчисленные вымершие линии: множество так называемых тупиковых групп, которых больше нет, как, например, многобугорчатые.

Из этого следует вывод, от которого мне немного не по себе. Однопроходные — продукт длительной эволюции, восходящей по меньшей мере к среднеюрскому периоду, последние выжившие представители некогда славного южного племени. Чудо, что они вообще выжили. Легко представить себе альтернативную историю, в которой линия однопроходных прервалась еще в меловой период и утконосы с ехиднами не дожили до наших дней, лишив нас столь замечательной возможности посмотреть на пережитки древней истории млекопитающих, когда мохнатые обитатели нор откладывали яйца, а из брюшка у них текло молоко. Можно представить себе и другую историю, в которой одна линия рода докодонтов или многобугорчатых каким-то образом дожила до нашего времени где-то в отдаленном уголке мира. Получается, нужно радоваться тому, что остались утконос и ехидна — зоологические аналоги престарелой четы, которая не хочет расставаться со своей квартирой, пока вокруг полностью перестраивается весь район.

История, которую я рассказываю здесь, еще далеко не закончена, так как находок юрских и меловых млекопитающих на южных материках все еще очень мало. Но окаменелости там есть, и их предстоит найти, как доказывает ряд недавних открытий.

Одно из них — винтана (Vintana), животное с Мадагаскара, описанное Дэвидом Краузе и его командой в 2014 г. Его название с малагасийского переводится как «удача». Это была действительно удачная находка — она наконец прояснила загадку тех странных, похожих на лошадиные зубов, о которых я упоминал выше. Много лет палеонтологам попадались лишь фрагменты, разбросанные по всему Южному полушарию: обломки высоких, массивных коренных зубов со сложными складками толстой эмали на окклюзионной поверхности, часто изношенной регулярным трением. Их выделили в отдельную группу гондванатерий (Gondwanatheria). Эти млекопитающие, несомненно, были травоядными и, судя по износу зубов, использовали возвратное жевательное движение, как и многобугорчатые. Винтана продемонстрировала, что гондванатерии были большеглазыми подвижными вегетарианцами с сильным укусом, обладавшими широкими скуловыми костями, к которым крепились мышцы, обеспечивающие трение коренных зубов друг о друга. Такое представление подтвердилось в 2020 г., когда Краузе описал близкородственный вид, представленный черепом, соединенным со скелетом, под названием «адалатерий» (Adalatherium). Гондванатерии составляли особую группу, но располагались на родословном древе рядом с многобугорчатыми. По сути, они были давно отделившимися родственниками многобугорчатых, освоившими те же ниши поедателей цветковых.

В меловой период существовала еще одна успешная группа млекопитающих Южного полушария — дриолестоиды[22]. Они близкие родичи сумчатых и плацентарных, но все же не совсем настоящие звери, так как у них не было трибосфенических коренных зубов. Древнейшие дриолестоиды[23] появляются в юрских отложениях Северной Америки и Европы, но настоящий их расцвет приходится на мел Южной Америки. В 2011 г. Гильермо Ружьер и его коллеги сообщили об открытии нового вида — кронопио (Cronopio), представленного двумя черепами с длинными мордочками, большими расставленными клыками и глубокими ложбинками для крепления мышц головы, предназначенными, по-видимому, для того, чтобы поворачивать челюсти сверху вниз при укусе остробугорчатыми зубами. Они, вероятно, были насекомоядными, но отличавшимися как от северных териев, так и от южных однопроходных псевдотрибосфенид.

Таково было положение дел в конце мелового периода, примерно 66 млн лет назад. Млекопитающие распространились повсеместно, хотя оставались мелкими. Крупнейшей на тот момент была винтана, весом примерно 9 кг, но даже ее мог проглотить в один присест тираннозавр или другой хищный динозавр. Терии и многобугорчатые обосновались на севере, от срединных земель Азии до североамериканских гор и европейских островов. Среди них были насекомоядные, размалывавшие жуков своими трибосфеническими зубами (эутерии), травоядные, кормившиеся цветами, плодами и другими частями цветковых (многобугорчатые), а порой и хищники, рассекавшие мышцы и сухожилия острыми видоизмененными трибосфеническими коренными зубами (метатерии). На юге, за кристально-синими водами моря Тетис, жили другие млекопитающие, заполнявшие аналогичные ниши: насекомоядные из линии однопроходных, чьи зубы имитировали трибосфенические (австралосфениды), другие насекомоядные с длинными мордочками (дриолестоиды) и травоядные (гондванатерии).

Все они стали свидетелями того, как сверкающая искра озарила небо от севера до юга. Все эти основные группы млекопитающих выживут — по крайней мере, до поры до времени. Но мир уже никогда не станет прежним.

5

Гибель динозавров и выживание млекопитающих

Ectoconus

У полевой работы есть некие необъяснимые законы. Огромные скелеты всегда попадаются в последний день, когда выкапывать их нет времени. Если вы безуспешно занимались поисками уже несколько часов и сделаете гигиенический перерыв, то обязательно увидите отличный череп или челюсть прямо там, где присели на корточках. А лучшие находки часто достаются не профессорам, а студентам.

Последнее правило подтвердилось в наш полевой сезон 2014 г. в бедлендах Нью-Мексико. На протяжении десяти майских дней наша команда разведывала полосатые, как карамельки, горы и лощины области Фор-Корнерс к северу от каньона Чако, где тысячу лет назад предки индейцев племени пуэбло построили большой каменный город. Теперь эта земля почитается племенем навахо как священная. Как-то утром мы забрели в русло пересохшего ручья, которое навахо называют Кимбето — «ручей Пустельги». Здесь сланцевые отложения возрастом 65,6 млн лет просто ломятся от ископаемых остатков, которые высовываются из иссохшей земли, как грибы, только и дожидаясь, чтобы их собрали, — главное внимательно смотреть.

Карисса Рэймонд, едва окончившая первый курс, была одной из многих в нашей экспедиции. Эту студентку из Университета штата Небраска взял с собой помогать на раскопках ее профессор Росс Секорд. На тот момент она еще не прослушала курса палеонтологии, но отличилась на занятиях Росса по геологии, поэтому он дал ей шанс. В то знойное утро мы разбрелись по Кимбето, и красная футболка Кариссы с символикой университетской спортивной команды «Корнхаскерс» выделялась на фоне ясного голубого неба, как маяк. С расстояния чуть ли не в километр было видно, как она бродит, глядя под ноги. Она еще не научилась приему бывалых палеонтологов — на раскопки в пустыне не надевать яркие вещи. Но откуда ей было знать? В охоте за ископаемыми это было ее боевое крещение.

Первые дни для Кариссы выдались не очень удачными. Ее глаза еще не приспособились распознавать отблеск света на окаменевшем зубе или форму челюстной кости, выступающей из породы. Таким вещам не научиться с ходу, требуется время. Это чутье приобретается на опыте, что обычно означает долгие периоды бесплодных поисков и разочарований, пока в один прекрасный момент где-то не произойдет какой-то щелчок и окаменелости не начнут выскакивать из скал. Когда студенты — со своими молодыми глазами и энтузиазмом — достигают этого блаженного состояния, тогда они и становятся асами в палеонтологии.

В тот день настал звездный час Кариссы. Спускаясь с холма на более плоский участок, она разглядывала чередующиеся полосы черных, коричневых и красных отложений более крутых скал на горизонте, изъеденных эрозией. Затем она обратила взгляд вниз, на пустынную почву, растрескавшуюся на многоугольники и усыпанную дрейфующими по воле ветра камнями — попадется такой под ногу, полетишь ласточкой. Ее взгляд скользил по поверхности. Камень, камень, опять камень.

Вдруг — что-то другое. Блестящее. Черное — насыщенного, глубокого черного цвета. И форма причудливая. А вот еще, еще. Цепочка. Это не камни, это ископаемые остатки! Окаменелые зубы, ряд зубов — целая челюсть. Самые крупные походили на детали лего или кукурузные початки с тремя рядами зернышек-бугорков, расположенных параллельно и разделенных четкими бороздами.

Карисса издала такой пронзительный вопль, что наша команда сбежалась со всего Кимбето. Том Уильямсон, куратор Музея естественной истории и науки штата Нью-Мексико и глава экспедиции, был дальше всех и прибежал последним. Карисса передала ему зубы.

«Охренеть! Глазам не верю!» — воскликнул он, не заметив, что я включил функцию видеозаписи на своей камере Nikon.

Том занимался разысканиями в этих краях уже лет двадцать пять. Обладатель энциклопедических знаний и фотографической памяти, он может мельком взглянуть чуть ли не на любую окаменелость и определить ее. Сказать, какой это зуб или кость, какому виду они принадлежали. Мы ждали его вердикта, словно он был оракулом.

Это многобугорчатое, сказал он. Представитель той самой группы травоядных, которые напоминали грызунов, но в действительности не были их близкими родичами — которых Зофья Келан-Яворовская десятками открывала в пустыне Гоби. По зубам это было очевидно. Только у многобугорчатых зубы имели форму деталей лего, с рядами крупных бугорков, размалывавших растительную пищу, когда верхние зубы возвратным движением терлись о нижние. Как вы помните, эти зубы служили секретным оружием, обусловившим успех многобугорчатых в меловой период, когда они становились все более разнообразными и питались цветами и плодами покрытосеменных.

Однако в обнаруженном Кариссой многобугорчатом было нечто странное.

«Оно большое, очень большое!» — продолжал Том со смесью восторга и недоумения.

Многобугорчатые, найденные Зофьей в пустыне Гоби, по размерам походили на крыс и землероек, их коренные зубы легко умещались на монетке в один пенни. Большинство других многобугорчатых мелового периода тоже укладывались в этот размерный диапазон. Однако коренные зубы, найденные Кариссой, были вдвое больше моего ногтя и приближались к длине моего большого пальца. Это означает, что масса тела животного была от 10 до 20 кг — как у бобра, второго по величине среди современных грызунов.

В течение следующего часа мы обшаривали этот участок и собрали челюсти с обеих сторон головы, с коренными и предкоренными зубами, а также передние резцы и мозговую коробку черепа. Вернувшись в лабораторию в Альбукерке, мы принялись расчищать, склеивать, фотографировать и измерять находки, а через год мы описали их как новый вид — кимбетопсалис (Kimbetopsalis), в честь места обнаружения. Название нам показалось немного сложнопроизносимым, и мы дали зверю неформальное прозвище «первобытный бобер».

«Я догадывалась, что это круто, но не знала, что настолько», — сказала ошарашенная Карисса репортеру во время пресс-конференции, в ходе которой она дала интервью для Национального общественного радио и газеты The Washington Post.

Слова Тома тоже часто цитировались в этих публикациях. «Жаль, что не я его нашел», — признался он одному журналисту. Меня это не удивило — ведь Том и его сыновья-близнецы Райан и Тейлор, которых он с раннего возраста учил выискивать окаменелости во время воскресных походов на природу, до сих пор в конце каждого полевого дня собираются у кулера, обсуждая за тортильей с сальсой, чьи находки лучше.

Впрочем, у Тома не было особых причин сокрушаться, так как днем раньше он и сам нашел впечатляющую окаменелость — она стала бы сенсацией года, если бы Кариссе не попались зубы кимбетопсалиса. В первый же час нашего пребывания в Кимбето, при беглой дневной разведке после утренней поездки из Альбукерке, Том заметил, что из пустынной почвы выступает несколько растрескавшихся обломков, непохожих на породу, — их обнажила эрозия. При ближайшем рассмотрении они сложились, как кусочки мозаики, и Том тут же распознал часть плечевой кости эктоконуса (Ectoconus), животного, описанного в 1884 г. одним из первых палеонтологов, работавших в этом регионе Нью-Мексико.

Том позвал меня, а я кликнул Сару Шелли, свою аспирантку из Эдинбурга (которой Том приходился как бы вторым научным руководителем). Вы уже встречались с ней на первых страницах этой книги, и ее иллюстрации украшают это издание. Мы опустились на четвереньки, стараясь не повредить кости и в то же время не пораниться самим о похожие на шарикоподшипники пустынные камни, и принялись ковырять сланец вокруг фрагментов кости мастерками и штихелями, углубляясь в породу. Чем больше мы копали, тем больше костей попадалось.

Kimbetopsalis, «первобытный бобер»: окаменелый череп и зубы (вверху); Карисса Рэймонд и Росс Секорд на раскопках сразу после открытия в 2014 г. (внизу).

Фотографии Тома Уильямсона и Стива Брусатти соответственно

За лапой последовал целый скелет!

Мы окопали его канавкой и покрыли кости мокрым гипсовым бинтом, который затвердел и образовал защитный слепок. В ход пошли кирки, молотки, зубила, и мы полностью отделили загипсованные кости от породы, вкладывая тот неквалифицированный физический труд, которого обычно не ждут от ученых. Он был в радость. И радостно было, когда я нашел рядом несколько зубов эктоконуса — вероятно, принадлежавших другой особи, хотя, поскольку скелет был безголовым, как знать наверняка?

И снова — как мы видим, подобное часто бывает с млекопитающими — зубы подсказывают нам, какое место эктоконус занимает на родословном древе. У него нет множественных рядов бугорков, как у многобугорчатых. Его зубы трибосфенические: верхние коренные зубы подходят к нижним, как пестик к ступке. А значит, у него были характерные зубы териевых млекопитающих — напомним, это сумчатые и плацентарные, — позволяющие разрезать и растирать одновременно. Более того, количество зубов говорит о том, что это эутерий, представитель линии плацентарных. Возможно, он был даже настоящим плацентарным млекопитающим, как мы. Вероятно, самки эктоконуса могли обеспечивать питание и защиту развивающимся в матке детенышам с помощью плаценты и рожали их достаточно развитыми.

Однако есть еще одно, более очевидное отличие эктоконуса от найденного Кариссой кимбетопсалиса. Он крупнее, и намного. Скелет, собранный нами, — с массивным плечевым и тазовым поясом, с мощными костями передних лап, к которым, вероятно, крепились могучие мышцы, — по размеру соответствует свинье. Лапы заканчиваются когтями, которые выглядят так, словно решили превратиться в копыта. Судя по размеру костей, живой зверь весил около 100 кг — существенно больше, чем любое из ископаемых млекопитающих, о которых до сих пор шла речь.

Сара Шелли и Том Уильямсон покрывают защитным гипсом скелет «архаичного» плацентарного млекопитающего Ectoconus, 2014.

Фотография Стива Брусатти

В тех же отложениях присутствует и третий тип млекопитающих, хотя в этой экспедиции они нам не попадались. Пока они известны лишь по зубам, таким крохотным, что любой из них может поместиться на кончике шариковой ручки. Это метатерии, представители сумчатой линии териевых, тоже обладавшие трибосфеническими зубами. Как ни странно, притом что многобугорчатые и эутерии Нью-Мексико были крупнее любого из своих предшественников, метатерии здесь, похоже, были мельче и незаметнее.

Вот и все. Многобугорчатые, эутерии и метатерии. Десятки тысяч находок ископаемых млекопитающих более чем сотни видов из Кимбето и прилегающих пустынных областей Нью-Мексико, находок, сделанных начиная с 1980-х гг. Все они принадлежат к этим трем группам. Там нет ни одного из других млекопитающих, которых мы прославляли в предыдущих главах, — ни прыткой мелочи вроде морганукодона, ни докодонтов и харамиид, ни одного из предшественников трибосфенид с трехбугорчатыми зубами в виде горного пика из трех зубцов. Нет и яйцекладущих однопроходных, пусть это и не удивляет, ведь эта группа из Южного полушария. Но хотя все многообразие млекопитающих Нью-Мексико сводится лишь к трем ветвям родословного древа, они тем не менее обращают на себя внимание. Вообще-то они более разнообразны, чем когда-либо: количество видов млекопитающих, диапазон их размеров, различных способов питания и форм поведения не имеют прецедентов ни в одной из прежних экосистем.

Осталось сказать еще одно. Прямо под глинистыми сланцами, в которых заключены зубы кимбетопсалиса и скелет эктоконуса, лежат такие же глинистые сланцы, откладывавшиеся в аналогичных условиях речной поймы и лесов, но чуть-чуть раньше — их возраст 66,9 млн лет. Эти слои битком набиты костями тираннозавров, рогатых цератопсов, чудовищных завропод — вроде получившего героическое название аламозавра[24] — и утконосых динозавров. Осколки динозавровых костей вываливаются из этих отложений, ими усыпана пустынная почва, и на них невозможно не наступить. Но пока еще никто не нашел ни следа нептичьих динозавров в отложениях Кимбето или слоях, лежащих выше. Ни одной косточки, даже обломка кости. Ни зуба, ни отпечатка лапы. Как будто динозавры испарились, а млекопитающие остались. И они теперь стали крупнее, чем были в триасовом, юрском и меловом периодах.

Кимбетопсалис, эктоконус и другие млекопитающие, найденные нами в Кимбето, датируются палеоценом. Палеоцен — это промежуток времени непосредственно после мелового периода, но эти две эпохи кажутся совершенно разными мирами, как если бы в романе шли подряд две главы с разными персонажами — в нашем случае динозаврами и млекопитающими, — что не укладывается в логику повествования. Это потому, что на рубеже мелового периода и палеоцена сюжет совершил драматический поворот. Границей эпох стала величайшая в истории Земли катастрофа — в буквальном смысле худший день, который когда-либо пережила наша планета.

С дальних окраин Солнечной системы, расположенных за орбитой Марса, если не дальше, прилетел астероид — или комета, точно сказать нельзя. В поперечнике он был около 10 км, втрое шире Манхэттена, что сравнимо с высотой горы Эверест. Безусловно, в масштабах Вселенной — всего лишь космическая пылинка, но это было самое крупное небесное тело, залетавшее в Солнечную систему за последние как минимум полмиллиарда лет. Оно промчалось в небе по случайной траектории, как шальная пуля, вот только скорость у него была в десять раз выше, чем у пули.

Космический булыжник мог попасть куда угодно, но судьбе было угодно отправить его прямиком на Землю. Он мог просвистеть мимо, потревожив лишь верхние слои атмосферы, прежде чем раствориться во тьме космоса. Он мог развалиться на части ближе к Земле под воздействием гравитации. Мог быть скользящий удар. Но ничего из этого не произошло. Астероид врезался в нынешний полуостров Юкатан в Мексиканском заливе. Энергия от столкновения превышала взрыв миллиарда ядерных бомб; в земной коре была пробита дыра в 40 км глубиной и 160 км в диаметре. От нее все еще остается шрам в виде кратера Чикшулуб, расположенного на побережье Мексиканского залива неподалеку от туристического города Канкун.

После того как 66 млн лет назад астероид столкнулся с Землей, мир изменился навсегда.

Вначале это был вопрос физики. Энергия, выделившаяся при столкновении, должна была куда-то деться, и она перешла в тепло, свет и звук невообразимой мощности. В радиусе 1000 км от эпицентра все живое почти мгновенно испарилось. Такой конец настиг многих динозавров, млекопитающих и других животных, обратившихся в призраки.

Видам, обитавшим в Нью-Мексико, повезло чуть больше — они находились в 2400 км от Юкатана. Им пришлось столкнуться всего лишь с ураганными ветрами, землетрясениями, каких не бывало на памяти человечества, и обрушившимся с неба ливнем пуль из раскаленного стекла — это были пыль и камень, расплавившиеся при столкновении и снова затвердевавшие при падении обратно на Землю. Когда в воздухе засвистели расплавленные капли, небо стало красным, а атмосфера разогрелась, как в духовке. Нагрева хватило, чтобы началось самовозгорание лесов и на материке забушевали лесные пожары. Каждое из этих бедствий было смертоносно, и чем ближе к месту столкновения, тем страшнее они были. Трудно оценить, сколько животных в Нью-Мексико погибло в первые часы хаоса, но, вероятно, много, а может быть, и большинство.

Все, что выжило непосредственно при столкновении, должно было теперь как-то справляться с долгосрочными последствиями. Сажа и дым лесных пожаров устремились в атмосферу, смешиваясь с остатками пыли, не успевшей сконденсироваться в стеклянные пули. Эта ядовитая смесь нарушила течения верхних слоев атмосферы, обеспечивающие циркуляцию воздуха вокруг планеты, и вся Земля погрузилась во тьму и холод. Наступила «ядерная зима», длившаяся несколько лет. Растения, уцелевшие в лесных пожарах, теперь лишились солнечного цвета, необходимого для фотосинтеза, стали вянуть и гибнуть. С коллапсом лесов экосистемы посыпались как карточные домики. Но и это было не все. Вулканы в Индии, извергавшие лаву и газы уже несколько тысяч лет, перешли в гиперрежим. Азот и серные пары, смешиваясь с водой, вызвали кислотные дожди, которые стекали с выжженной земли и отравляли океаны. Все это были глобальные предвестники гибели, и на ближайшие годы и десятилетия после того рокового дня безопасности не было нигде, независимо от расстояния до ударного кратера.

А затем, в последнем припадке жестокости, астероид умудрился растянуть смертоубийство на несколько поколений. Как будто мало было его непосредственной разрушительной силы — по воле случая он врезался в карбонатную платформу, то есть выход осадочных пород, образованных на мелководье океана кораллами и раковинными животными. Эти породы состоят из кальция, углерода и кислорода; когда карбонатные отложения испарились, углерод и кислород высвободились в атмосферу в виде углекислого газа. Такую картину мы уже видели на пермско-триасовом рубеже, и то же самое наблюдаем сейчас: углекислый газ — это парниковый газ, разогревающий атмосферу, поверхность Земли и океаны. Максимум через несколько десятилетий «ядерная зима» уступила место глобальному потеплению. Несколько тысяч лет восстановлению экосистем мешала нестерпимая жара.

У меня нет ни тени сомнения: это было самое опасное время для жизни за все четыре с лишним миллиарда лет истории Земли. Астероид был величайшим серийным убийцей, столь успешным благодаря своему арсеналу орудий убийства: выброс энергии, действовавший несколько секунд, лесные пожары и дождь из расплавленного стекла в течение нескольких часов и дней, «ядерная зима» в течение десятилетий, а потом несколько тысячелетий глобального потепления. Требовалось исключительное сочетание способностей и везения, чтобы пережить столько испытаний, и немногим животным это удалось. Вымерло около 75 % видов, что стало одним из самых страшных массовых вымираний в истории планеты.

Динозавры не справились, за исключением некоторых птиц, и как раз поэтому их ископаемые остатки столь внезапно пропадают в отложениях Нью-Мексико. Поражение потерпели и многие группы крупных рептилий, правивших морями, таких как длинношеие плезиозавры. Исчезли и птерозавры: семейство летающих ящеров, обычно называемых птеродактилями, которые до конца мелового периода не давали птицам занять некоторые воздушные ниши. Другие животные выстояли, хотя и понесли потери: можно назвать, например, крокодилов, ящериц, черепах и лягушек. Исчезли многие растения, как и огромная доля микроскопического планктона в океане, что навсегда изменило основания пищевых цепей на суше и в воде и предопределило формирование совершенно новых экосистем в палеоцене.

А что с млекопитающими? Мы, конечно, знаем, что они уцелели, иначе нас бы здесь не было. Но эта тема намного сложнее и интереснее, чем хрестоматийная история о том, как «динозавры вымерли, млекопитающие выжили». Для млекопитающих падение астероида стало одновременно и величайшим бедствием, и великим прорывом.

Млекопитающие чуть не вымерли. Они едва не пошли по пути динозавров. Все их достижения — все их эволюционное наследие, шерсть и молоко, превращение челюстных костей в слуховые, все разнообразие зубов — были почти навсегда утрачены. Все, чего им предстояло достичь, — мамонты, киты величиной с подводную лодку, культура Возрождения и вы, мой читатель, — все это могло не состояться. Их судьба повисла на волоске и зависела от того, как сложатся обстоятельства в ближайшие дни, десятилетия и тысячелетия после падения астероида — мгновение в масштабах глубин геологического времени.

Мы неплохо представляем себе, что происходило[25] в этот самый опасный период истории млекопитающих. В скотоводческом регионе на северо-востоке Монтаны, там, где Миссури и ее притоки изрезали равнины, образуя пахнущие шалфеем буераки, есть целый палеонтологический архив. Он заключен в сланцах и песчаниках, составляющих эту холмистую местность, там и сям пересеченную заборами с колючей проволокой и усеянную коровьими лепешками. Осадочные породы сформировались в реках, стекавших с древних Скалистых гор на восток и впадавших в пролив, который разделял Северную Америку пополам на протяжении примерно 3 млн лет, охватывающих пограничье мелового периода и палеоцена. Слой за слоем породы и содержащиеся в них окаменелости дают непревзойденную картину того, как отдельная экосистема изменилась после падения астероида.

Почти полвека Билл Клеменс (к сожалению, он умер в конце 2020 г.) вел здесь раскопки, подружившись с владельцами ранчо, контролирующими доступ к этим землям. Год за годом он и его студенты собирали окаменелости из меловых отложений формации Хелл-Крик и палеоценовых — формации Форт-Юнион. Образовалась коллекция из десятков тысяч зубов, челюстей и костей, и она продолжает пополняться. Но Билл, возможно, не получил бы этой возможности, распорядись судьба иначе. Когда он только начинал заниматься темой вымирания, состоялась его собственная странная встреча с насилием.

Уроженец побережья, Билл устроился на должность преподавателя в Калифорнийский университет Беркли в 1967 г. — работу мечты для местного парня. В тот же год еще один одаренный молодой человек стал профессором на кафедре математики. Его звали Тед Качинский, но больше он известен как Унабомбер: этим прозвищем его наградило ФБР, когда он числился таинственным незнакомцем, рассылающим бомбы по почте. При аресте Качинского в 1996 г. в его полуразрушенном сарае, в лесной глуши западных окраин Монтаны, более чем в 500 км от мест, где Билл вел раскопки, нашли список намеченных жертв. В списке значилось имя Билла, наряду с именами других поступивших на работу в университет в 1967 г. ФБР допросило Билла, и он показал, что вообще не был знаком с Качинским. Похоже, он попал в список лишь потому, что оказался не в том месте и не в то время. Иногда подобные совпадения оказываются смертельными, но, к счастью, Качинского арестовали прежде, чем тот дошел до имени Билла.

«Билл не выглядел очень обеспокоенным, но я после этого лет десять открывала посылки палкой», — рассказывала мне Анна Уайл. С Анной я провел несколько недель в конце весны в Нью-Мексико, где она как местный специалист давала нашим полевым командам консультации по многобугорчатым. Бывшая хоккеистка и известная обозревательница Nature, часто пишущая пресс-релизы об открытиях новых млекопитающих, Анна теперь занимает должность профессора в Университете штата Оклахома. Но на момент расследования ФБР она была аспиранткой Билла. Она входит в число десятков студентов, которых Билл наставлял в течение многих лет, — ведущих палеонтологов, включая ряд выдающихся женщин в сфере полевых исследований нашего времени. Ученики Билла — даже больше, чем его окаменелости, — станут его великим наследием.

Еще один ученик Билла, Грег, вырос в Мичигане и поступил в колледж, собираясь стать врачом — в случае, если не выгорит дело с футбольной карьерой (эта мечта не была беспочвенной, ведь он был капитаном Стэнфордской команды). Затем его брат Джефф — палеонтолог, прославившийся исследованиями крупнейших завроподовых динозавров, — взял его с собой на раскопки. Это был опьяняющий опыт, и Грег решил тоже стать палеонтологом, но изучать он собирался крохотных млекопитающих, отобравших корону у Джеффовых колоссальных динозавров. Сейчас Грег — профессор Вашингтонского университета, и в последние годы к нему перешло руководство экспедициями Билла в Монтане, так как Билл удалился на заслуженный отдых.

Окаменелости, добытые Биллом, Грегом, Анной и их коллегами, рисуют яркую картину Монтаны в самом конце мелового периода. В этом мире, без всякого сомнения, господствовали динозавры. В отложениях Хелл-Крик находят самых знаменитых их представителей: тираннозавра, трехрогого трицератопса, утконосого травоядного эдмонтозавра, бронированного, словно танк, анкилозавра и даже близких родичей велоцираптора. Но хотя бесспорным чемпионом в тяжелом весе в лесах и поймах Хелл-Крик был тираннозавр, в легкой весовой категории первое место занимало млекопитающее — метатерий из линии сумчатых дидельфодон (Didelphodon). В абсолютной весовой категории он был, вероятно, даже более свирепым бойцом, чем «ящер-тиран», что, надо признаться, огорчает меня, давнего поклонника тираннозавров.

Грег Уилсон Мантилья (на заднем плане) и Билл Клеменс (на переднем плане) собирают ископаемые остатки млекопитающих в Монтане.

Фотография Дианы Клеменс-Нотт, любезно предоставлена Грегом Уилсоном Мантильей

По меркам меловых млекопитающих дидельфодон был массивным, он весил 5 кг — примерно столько же, сколько его современный дальний родственник, опоссум. Его коренные зубы представляли собой режущие лезвия, предкоренные были округлыми и использовались для раздавливания, а клыки походили на толстые колышки. Когда в 2016 г. Грег описывал новые находки великолепно сохранившихся черепов дидельфодона, он измерил черепа и зубы, чтобы вычислить силу укуса, опираясь на математические расчеты для современных млекопитающих. Результаты ошеломили: клыки дидельфодона были мощнее, чем у собаки или волка, а сила укуса относительно размера тела больше, чем у любого современного млекопитающего в исследовании Грега. Больше, чем у волка, льва или тасманского дьявола. В экосистеме Хелл-Крик дидельфодон, по-видимому, играл роль кого-то вроде гиены — свирепого хищника и падальщика, который и убивал живую добычу, и поедал трупы, разгрызая кости, чтобы обездвижить жертву и извлечь все питательные вещества. Он ел всех мелких животных, каких ему вздумается: других млекопитающих, черепах с твердыми панцирями, даже детенышей динозавров.

Дидельфодон — один из 31 вида млекопитающих, известных на данный момент из отложений Хелл-Крик. Они заполняли многообразные экологические ниши в основании пищевой цепочки: специализированных мясоедов, различных травоядных и всеядных, питавшихся покрытосеменными, и так далее вплоть до миниатюрных насекомоядных величиной с землеройку. Подавляющее большинство среди них составляли метатерии вроде дидельфодона (12 видов) и многобугорчатые (11 видов). Эутерии, представители линии плацентарных, встречались реже — их найдено всего 8 видов, причем по разнообразию размеров и способов питания они не могут сравниться с другими группами млекопитающих. Эти эутерии были маргинальной группой, прозябавшей в подлеске, в то время как роль высших хищников досталась метатериям, а основных травоядных — многобугорчатым.

Положение не меняется, если отслеживать слои пород Хелл-Крик снизу вверх, рассматривая отложения за последние 2 млн лет мелового периода. Есть некоторые спады и подъемы разнообразия млекопитающих, поскольку то появлялись, то исчезали новые виды, вероятно, в ответ на небольшие климатические изменения, обусловленные индийским вулканизмом и перемещениями береговой линии близлежащего моря. Однако в целом позднемеловые млекопитающие чувствовали себя хорошо, в особенности метатерии и многобугорчатые. Они все еще оставались, как правило, мелкими, но были разнообразными и занимали множество ниш. Ничто не предвещало беды.

Затем все меняется. В отложениях присутствует тонкая линия, насыщенная иридием — элементом, редким на поверхности Земли, но распространенным в космосе. Это химическая «подпись» астероида. Все динозавры резко исчезают. Формация Хелл-Крик уступает место формации Форт-Юнион, меловой период — палеоцену.

Первые палеоценовые отложения представляют собой тяжелое зрелище. Известно местонахождение окаменелостей, возникшее примерно 25 000 лет спустя после падения астероида, которое называется карьер Z-Line. От него веет смертью. Исчезли не только все динозавры, но и большинство млекопитающих. Есть лишь семь видов, причем все представлены крохотными зубами, которые не разглядеть толком без микроскопа. Три из них — многобугорчатое мезодма (Mesodma), метатерий тилакодон (Thylacodon) и эутерий процерберус (Procerberus) — встречаются исключительно часто. Это виды, «приспособленные к бедствиям». Подобные виды мы наблюдали, когда в книге речь шла о периоде после великого пермско-триасового вымирания. Это животные, которые наслаждаются хаосом, — млекопитающие, которые, как тараканы, благоденствуют в темноте и грязи. Этим трем млекопитающим или их прямым предкам удалось выжить, выдержать термический удар, лесные пожары и обжигающие дожди, «ядерную зиму» и глобальное потепление. Они пронесли факел млекопитающих через долгую ночь мел-палеогенового вымирания, но не подумайте, что их изобилие в начале палеоцена свидетельствует о восстановлении природы. Это был признак нездоровья и дисбаланса экосистем.

Несколько других местонахождений в Монтане показывают, что происходило в следующие 100 000–200 000 лет. Только на этом более протяженном временнóм отрезке можно оценить истинную разрушительную силу астероида. Если собрать все ископаемые остатки млекопитающих за этот период, наберется 23 вида. Девять из них многобугорчатые, то есть эта группа умеренно пострадала от вымирания. Но метатерий всего один: линия сумчатых, столь многочисленная и разнообразная в меловой период, была практически стерта с лица земли, и лишь один вид ухитрился удержаться. Их вытесняли эутерии: разнообразие линии плацентарных, прежде занимавших маргинальное положение, возросло с 8 видов в меловом периоде до 13 в раннем палеоцене.

Один из этих палеоценовых эутериев мог быть нашим предком. Может быть, это был один из видов, населявших Монтану, а может, он обитал где-то еще. Проще говоря, нас бы не было, если бы этот отважный предок не выстоял.

Каково происхождение эутериев Монтаны? В большинстве своем они, по-видимому, мигрировали из дальних краев, так как в нижележащих меловых отложениях у них нет очевидных предков. Возможно, они пришли из Азии, в ту пору связанной с Северной Америкой сухопутным перешейком. Наверное, Азия — гораздо более удаленная от эпицентра, чем Монтана, и потому не так пострадавшая от разрушений в первые дни и недели — помогла пополнить обескровленные сообщества североамериканских млекопитающих. По-видимому, в первые тысячелетия после столкновения многие виды снялись с насиженных мест. Одни, как семья Тома Джоуда из «Гроздьев гнева», покидали свои разрушенные дома в поисках лучшей жизни. Другие больше походили на золотоискателей или земельных спекулянтов Дикого Запада после ужасов истребления индейцев — они хлынули заполнить пустующие места, почуяв благоприятную возможность. Так или иначе, среди этих мигрантов, скорее всего, был наш плацентарный предок.

В целом, если сравнить разнообразие млекопитающих Монтаны в мелу и в палеоцене, картина мрачная. Три четверти всех видов, живших в конце мелового периода, исчезло — они либо сами не выдержали разрушения среды обитания, либо не оставили потомства. В совокупности по всем меловым и палеоценовым местонахождениям Северной Америки статистика еще хуже. Выжило лишь 7 % видов млекопитающих. Эта цифра еще более катастрофическая, чем кажется на первый взгляд, так как она включает мигрантов: если вид вымер в Монтане, но сохранился в Колорадо, он попал бы в категорию выживших. Представьте себе «астероидную рулетку»: револьвер с десятью каморами, девять из которых заряжены. Стреляем. Даже этот шанс выжить — 10 % — чуть выше, чем были шансы у наших предков в дивном новом мире после падения астероида.

Напрашивается вопрос: что позволило некоторым млекопитающим выжить? Ответ очевиден, если сравнить выживших и вымерших. Дожившие до палеоцена мельче большинства меловых млекопитающих, а их зубы указывают на универсальность их питания и всеядность. Напротив, жертвами пали более крупные плотоядные и травоядные виды, с более специализированным рационом, такие как дидельфодон. Они были превосходно приспособлены к миру конца мелового периода, но, когда из-за астероида началась анархия, их преимущества обратились в недостатки. Однако мелкие животные-универсалы сумели извлечь преимущество из своей непривередливости и способности есть то немногое, что им перепадало: вероятно, это были семена, гниющая растительность и разлагающаяся падаль. Похоже также, что виды, у которых в меловой период были более широкие ареалы обитания, и виды, более многочисленные в своих экосистемах, имели более высокие шансы на выживание.

Все зависело от расклада. Я уже использовал аналогию с карточной игрой, чтобы объяснить, почему предки млекопитающих смогли пережить предыдущие массовые вымирания. Здесь она особенно уместна. Когда астероид столь внезапно и неожиданно перевернул мир мелового периода, Земля превратилась в казино. Выживание стало игрой вероятностей. Динозаврам достался скверный расклад — «рука мертвеца». Большинство из них были крупными, им не так просто было зарыться в норы или спрятаться под водой, и у них зачастую было высокоспециализированное питание. Для многих млекопитающих расклад оказался не лучше, в частности для таких, как дидельфодон, более крупных и разборчивых в еде. Но некоторые млекопитающие — лишь малая доля из них, по счастью включавшая наших плацентарных предков, — вытянули более удачные карты: они были мельче, им было легче укрыться, они могли есть разную пищу, жили на обширных территориях, их было очень много. Ни один признак в отдельности не гарантировал выигрыша, но, взятые вместе, они обеспечили джекпот.

Однако недостаточно просто выиграть партию в эволюционный покер. Важно и то, как распорядиться выигрышем. В конце концов крокодилы, черепахи и лягушки тоже выжили, но так и не сравнились по успеху с млекопитающими. Все дело в том, что млекопитающие, которым выпал флеш-рояль, не разбазарили свое счастье. В них было нечто такое — гибкость, приспособляемость, страсть к перемене мест, — что позволило им быстро опередить другие выжившие группы. В течение нескольких десятков тысяч лет по крайней мере некоторые из этих млекопитающих процветали как виды, обладающие способностью подстраиваться к катастрофическим условиям. Другие перемещались — иммигранты, заполняющие вакансии, освободившиеся после вымирания. Выжившие местные виды и новоприбывшие взаимодействовали между собой и со средой, эволюционировали, разделялись на новые виды, а главное, росли в размерах. За 375 000–850 000 лет после падения астероида, когда температура стабилизировалась и экосистемы восстановились, млекопитающие в Монтане благоденствовали. Количество видов теперь было больше, чем когда-либо в меловой период, и появились совершенно новые группы, среди которых были разнообразные коренастые существа с копытами, а также целая плеяда древолазов с длинными конечностями.

Ископаемые остатки этих новых млекопитающих из Монтаны интересны, но окаменелости из Нью-Мексико еще интереснее.

25 июля 1874 г. группа исследователей тронулась в путь с железнодорожной станции в Пуэбло, штат Колорадо, и направилась на юг. Они ехали верхом на лошадях, позади их сопровождала колонна мулов, груженных запасом провианта на несколько недель. Им предстояло пересечь малонаселенные горы, пустынные плато и бедленды, тогда еще остававшиеся во владении навахо и других индейских племен. Участников было шестеро — двое ученых и один ассистент, картограф, бранчливый погонщик и повар. Миссия — составить топографическую карту области вокруг реки Сан-Хуан, на границе Колорадо и Нью-Мексико — тогда еще не бывших штатами. Предполагалось, что это будет скромный вклад в исследование Уилера, выполнявшееся по заказу Конгресса США с целью картографирования территорий к западу от сотого меридиана. Помимо составления карты, экспедиция должна была также провести перепись индейских племен, разведать места для железных дорог и военных баз, а также месторождения полезных ископаемых.

Номинально команду возглавлял зоолог Генри Ярроу, но истинным лидером — благодаря своему напористому характеру — был Эдвард Дринкер Коп, палеонтолог из Филадельфии с проницательными глазами и бородкой. В свои тридцать с лишним лет Коп был одним из ведущих в стране специалистов по окаменелостям и имел большой опыт геологоразведки в Колорадо, Вайоминге и Канзасе. За год до того он прослышал о любопытных ископаемых млекопитающих из Нью-Мексико и решил сам исследовать эту местность. Услышав, что картограф Джордж Уилер организует экспедицию, он стал умолять того принять его в команду. Уилер колебался, зная репутацию Копа как волка-одиночки, который не признает авторитетов и способен забрести в поисках окаменелостей туда, куда ему вздумается, невзирая на любые распоряжения. Коп продолжал всячески упрашивать и одолжил денег у отца, чтобы помочь оплатить расходы экспедиции. В конце концов Уилер сдался при условии, что Коп будет выполнять работу геолога и не выходить за эти рамки. Когда Коп согласился, оба, конечно, понимали цену этому обещанию.

Не прошло и трех недель после отъезда из Пуэбло, а Коп уже взбунтовался. Он нашел зубы млекопитающих и отказался двигаться с экспедиций дальше на север, пока не закончит раскопки. Ярроу уступил, отчего Коп еще больше осмелел. Месяц спустя он наслушался рассказов о сенсационных местонахождениях на западе, в полосе бедлендов Арройо Бланко, вдалеке от намеченного маршрута. На этот раз Коп просто сбежал. Он взял с собой трех человек, мула и недельный запас продовольствия и направился на индейские земли. Слухи об окаменелостях подтвердились — он нашел множество крокодилов, черепах, акул и по меньшей мере восемь видов млекопитающих. В последних Коп распознал ранних представителей некоторых современных групп млекопитающих, в частности лошадей, и заключил, что они датируются эоценом[26] — периодом, который, как теперь известно, начался примерно через 10 млн лет после вымирания динозавров и охватывал промежуток с 56 до 34 млн лет назад. «Это важнейшая геологическая находка, которую мне довелось сделать», — писал Коп через несколько дней своему отцу. Звучит иронично, если учесть, что к тому времени он окончательно оставил все притязания на роль экспедиционного геолога.

Эдвард Дринкер Коп в 1876 г., через два года после открытия «мергелей Пуэрко».

Фотография из Библиотеки Американского музея естественной истории

Набравшись опыта, торжествующий Коп отправился на личную встречу с Уилером якобы для того, чтобы извиниться. Однако у шефа были заботы посерьезнее. Он сообщил шокирующие вести: после того как Коп дезертировал из экспедиции, картограф погиб в результате несчастного случая, а Ярроу отозвали в Вашингтон. Рассерженный Уилер велел Копу убираться восвояси. Необъяснимым образом официального выговора Коп избежал, но в экспедиции Уилера его больше не приглашали.

Стояла середина сентября. У Копа, внезапно освободившегося от всяких ограничений, оставалось еще не меньше месяца на исследования, пока не испортится погода. Он двинулся на юг и в конце октября добрался до палаточного городка Насимьенто, где тысячи рабочих выкапывали окаменелые стволы эпохи триаса — не ради палеонтологии, а потому, что эти стволы были богаты медью. Коп перешел пересохшее русло реки Рио-Пуэрко и заметил окаменелое дерево, торчавшее из серо-черной глины. Это дерево отличалось от стволов, которые добывали старатели, и Коп определил, что глина лежит между слоями триасовых пород и эоценовыми отложениями, содержащими его «важнейшие находки». Он сделал запись и назвал глину «мергелями Пуэрко» в честь реки. Он подозревал, что там могут быть ископаемые остатки млекопитающих, но не успел ничего найти — ему было нужно возвращаться на вокзал в Пуэбло, приближалась зима.

Страничка из полевого блокнота Копа за 1874 г., где зарисованы богатые окаменелостями скалы Нью-Мексико.

Фотография из Библиотеки Американского музея естественной истории

Геолого-разведочный проект Уилера продолжался и на следующий год, а вместо Копа, ставшего персоной нон грата, наняли местного колониста по имени Дэвид Болдуин. Болдуин — таинственный персонаж; даты его рождения и смерти неизвестны, и бóльшую часть жизни он, по-видимому, провел отшельником. Удивительно, что он согласился присоединиться к экспедиции, ведь обычно он совершал походы в глушь в компании лишь своего осла, чаще всего среди зимы, когда мог получать питьевую воду из снега. Легенда гласит, что он одевался как мексиканский ковбой, носил на плече кирку, а из еды брал с собой в основном мешки с кукурузной мукой.

После успешного сотрудничества в проекте Уилера, в 1876 г., Болдуин вернулся в регион Сан-Хуан, Нью-Мексико, выполнять новое поручение. Ему предстояло лично собирать ископаемые остатки для молодого придирчивого палеонтолога с Восточного побережья, презиравшего авторитеты.

Только это был не Коп, а его соперник — Отниел Чарльз Марш из Йельского университета.

«Костяные войны» между Копом и Маршем получили дурную славу в истории науки, в Голливуде даже собирались снимать фильм, где главные роли соперничающих ученых должны были играть Стив Карелл и Джеймс Гандольфини (проект был приостановлен из-за скоропостижной смерти Гандольфини). В любой книге о динозаврах вы найдете печальную повесть о том, как бывшие друзья-палеонтологи из-за жадности, самомнения и жажды славы стали злейшими врагами, которые мешали друг другу работать, портили друг другу находки и очерняли друг друга в прессе. Сегодня их противостояние вспоминается в первую очередь как конфликт из-за динозавров, наверное, потому, что самые знаменитые представители динозаврового списка — бронтозавр, диплодок, стегозавр — были найдены как раз в те сумасшедшие дни, в 1870–1880-х гг., когда Коп и Марш отчаянно бодались.

Однако во многом их стычки касались ископаемых млекопитающих. Каждый стремился отыскать остатки самых древних и примитивных лошадей, приматов и других современных групп. В этом смысле реакция Марша на окаменелости, которые присылал ему Болдуин в 1876–1880 гг., вызывает недоумение. Он игнорировал их. Даже отказывался за них платить. В ответ Болдуин избрал очевидный путь — занял сторону Копа. Это была величайшая ошибка в жизни Марша, так как вскоре после смены «флага» Болдуин нашел в Коповых «мергелях Пуэрко» млекопитающих. Кости и зубы — заключенные в слое между последними известными динозаврами и более современными эоценовыми млекопитающими, найденными Копом в 1874 г., — стали первыми свидетельствами о переходной фауне, которой завершалась эра динозавров и открывалась эра млекопитающих.

Бóльшую часть следующего десятилетия Болдуин со своим ослом скитался по пустыням Нью-Мексико, выискивая «мергели Пуэрко». Он собрал тысячи находок. Среди местонахождений млекопитающих, открытых Болдуином, было русло пересохшего ручья, которое навахо именовали Кимбето, — там происходит действие в начале этой главы. Там и работала наша полевая экспедиция 2014 г. Все находки Болдуин отсылал Копу в Филадельфию; Коп платил Болдуину не только деньгами, но и уважительным отношением. В отличие от равнодушного Марша, Коп бросался описывать млекопитающих и присваивать им названия, едва успев получить их от Болдуина. С 1881 по 1888 г. Коп опубликовал 41 статью о находках Болдуина и описал сотню новых видов. Работа делалась в спешке, на скорую руку, но все только начиналось.

Вот уже 125 лет в этой области Нью-Мексико, которая ныне зовется бассейном Сан-Хуан, продолжаются исследования. Старательский городок Насимьенто давно заброшен, и на его месте вырос город Куба, неподалеку от резервации навахо, куда в прошлом насильно переселили большинство индейцев. «Мергели Пуэрко» теперь причисляются к формации Насимьенто, которая считается лучшей в мире палеонтологической летописью млекопитающих палеоцена — первых 10 млн лет после мел-палеогенового вымирания. Сейчас раскопками в этих местах руководит Том Уильямсон, который, будучи еще аспирантом, переехал в Нью-Мексико в начале 1990-х под впечатлением легенд о Копе и Болдуине. Кроме того, Том изучает меловых динозавров из отложений, лежащих ниже слоя с млекопитающими, и как раз его исследования по тираннозаврам свели нас, когда я сам был студентом. Мы подружились, и после многолетних уговоров Тома я в конце концов тоже занялся ископаемыми млекопитающими. Только из-за него я начал специализироваться на палеонтологии млекопитающих, за что бесконечно благодарен ему.

Исследования Тома помогли понять, как палеоценовые млекопитающие Нью-Мексико вписываются в более широкий контекст вымирания, выживания и диверсификации млекопитающих. Окаменелости из Кимбето датируются временем около 65,6 млн лет назад, то есть эти животные жили самое большее 380 000 лет после падения астероида и через пару сотен тысяч лет после фаун Монтаны, приспособленных к катастрофическим условиям. По геологическим меркам это короткий срок. Но млекопитающим из Кимбето его оказалось более чем достаточно, чтобы затмить всех предшественников — по общему количеству видов, по разнообразию поведения, питания, среды обитания и локомоции, а главное, по размеру.

«Млекопитающие мелового периода попадаются редко, и за ними приходится ползать на четвереньках, собирая землю и просеивая через сито, чтобы найти их зубы, — объяснял Том на вебинаре по скайпу, когда наши запланированные на май 2020 г. раскопки пришлось отменить из-за пандемии COVID-19 и мы были вынуждены общаться дистанционно. — И раннепалеоценовые отложения Монтаны тоже просеяли. Но в породах Пуэрко из Нью-Мексико все радикально меняется! Повсюду вдруг начинают попадаться большие челюсти млекопитающих!»

С двумя млекопитающими из Кимбето мы уже знакомы. Есть открытый Кариссой Рэймонд «первобытный бобер» кимбетопсалис, травоядное многобугорчатое, которое было куда солиднее всех многобугорчатых мелового периода. Название «многобугорчатые» придумал в 1884 г. Коп, основываясь в том числе на открытии Болдуина — в «мергелях Пуэрко» тот обнаружил другое животное величиной с бобра под названием «тениолабис» (Taeniolabis). Болдуин выгребал отложения Кимбето подчистую, а после него там побывало еще много экспедиций, что делает открытие Кариссы еще более поразительным.

А еще есть эктоконус, представленный скелетом, найденным Томом, но изначально и его описал Коп по очередному улову Болдуина. Эктоконус был крупнейшим животным в экосистеме Кимбето, величиной со свинью. Он относится к кондиляртрам: этот термин тоже придумал Коп для обозначения туманной совокупности трудноклассифицируемых млекопитающих палеоцена и эоцена, обладавших примитивным строением скелета и массивным телосложением. Сара Шелли, откопавшая скелет при участии Тома и меня, защитила диссертацию по эктоконусу и другим кондиляртрам, где с присущим ей юмором описывает эктоконуса как «толстую овцесвинью с длинным хвостом и слишком маленькой головкой для такого дородного тела». На его крупных коренных и предкоренных зубах были невысокие закругленные бугорки, работавшие как шишечки на массажере, только предназначенные для того, чтобы разминать растительную пищу. Эктоконус чувствовал себя как дома на земле, семеня от куста к кусту, ни быстро, ни медленно. Впрочем, чувствуется, что его эволюция шла в сторону повышения скорости, так как когти на его лапах начинали походить на маленькие копытца.

Эктоконус — один из десятков плацентарных эутериев из Кимбето. Именно они, а не многобугорчатые или немногочисленные оставшиеся мелкие метатерии, утвердились основательно. Рассказ обо всех этих эутериях занял бы несколько глав, так как они были страшно разнообразными и образовывали сложные пищевые цепи. В эпоху палеоцена они жили в болотистых джунглях под густым пологом пальм и других деревьев с огромными листьями, у которых были длинные сужавшиеся кончики — признак того, что они постоянно стряхивали с себя дождевую воду. В лесу буйствовала растительность — от высоченных пальм до папоротников и цветковых кустарников, покрывавших сырую почву. Все они прекрасно росли, потому что круглый год было жарко и влажно. Вдобавок к этому количество осадков отличалось резкой сезонностью, и в определенные времена года муссонные дожди еще больше заливали леса. Реки, стекавшие со Скалистых гор — которые все еще росли, — прорезали джунгли, нередко затапливая берега и разливаясь озерами, где иногда тонули млекопитающие, и их зубы и кости окаменевали.

В этом мире джунглей обитал еще один эутерий — эоконодон (Eoconodon), чье название немного напоминает эктоконуса. Он тоже числится среди массивных кондиляртр Копа, но на этом сходство заканчивается. Эоконодон — ужас палеоценового Нью-Мексико — зверюга размером с волка, но более мускулистый, занимающий вершину пищевой цепи. Его челюсти раскрывались необычайно широко, чтобы хватать добычу цилиндрическими клыками. Когда обездвиженная жертва истекала кровью, эоконодон рассекал шкуру и мышцы предкоренными зубами с острыми бугорками, обращенными назад, а потом сокрушал кости большими давящими коренными зубами, похожими на медвежьи. Эктоконусы могли обеспечить ему вкусный обед, но они, скорее всего, бегали слишком быстро, и ему нечасто удавалось их поймать.

Два «архаических» плацентарных млекопитающих: Ectoconus (вверху) и Pantolambda (внизу).

Фотография Тома Уильямсона

Более доступной целью был другой эутерий — вортмания (Wortmania), величиной с барсука. В палеоценовом конкурсе красоты вортмания не победила бы; или, как выразилась не слишком дипломатичная Сара, «по-видимому, это был уродливый зверь». Это был мускулистый землекоп, роющий почву огромными когтистыми передними лапами и добывающий клубни с помощью увеличенных клыков на массивных челюстях. Кряжистая и неповоротливая вортмания, вероятно, укрывалась от хищников в норах и была опасным противником в схватке один на один, но, если эоконодон настигал ее на открытой прогалине в лесу, у нее не было шансов. Вортмания была представителем так называемых тениодонтов, живших в Нью-Мексико в палеоцене. Они были одними из первых млекопитающих, у которых появились зубы с высокой коронкой — находка для поедания жесткой растительности, такой как покрытые грязью корневища и клубни. Так как млекопитающие не могут возобновлять зубы на протяжении всей жизни, есть твердую пищу рискованно — сломанный зуб[27] может стать смертным приговором. Приобретение сверхвысоких зубов, постепенно стирающихся после многих лет абразивного жевания, таким образом, стало удачным обходным маневром.

Череп Stylinodon (тениодонтного родича Wortmania) и челюсть Eoconodon (внизу).

Фотографии Стива Брусатти и Тома Уильямсона соответственно

Через миллион лет после того, как сформировались окаменелости Кимбето, в палеонтологической летописи Нью-Мексико появляется новый тип эутериев. Он называется «пантолямбда» (Pantolambda), и это типичный представитель пантодонтов, таинственной группы, распространившейся в палеоцене и эоцене. Название придумал — да, вы угадали — Коп в 1870-х гг., но первой признанной находкой этих животных была пара зубов, извлеченных из глины под Лондоном и описанных в 1840-х гг. еще одним персонажем, имя которого уже не раз появлялось в нашей истории: это был викторианский злодей Ричард Оуэн. Для своего времени пантолямбда была настоящим чудовищем — вдвое больше эктоконуса и размером примерно с вечурскую корову (самая мелкая порода коров в наши дни). Когда 64 млн лет назад она бороздила просторы Нью-Мексико, она была самым крупным млекопитающим, когда-либо жившим в этих местах. Однако великанша была смирной — она неторопливо откусывала и глотала листья, почти как жираф, только не с длинной шеей, а с короткой и толстой. Издали ее силуэт выглядел, наверное, комично: бочкообразное тело, широкие бедра и огромные лапищи вроде тех гигантских поролоновых ладоней, которые популярны у спортивных болельщиков. Вблизи она показалось бы еще смешнее: маленькая головка, высокие челюсти, смещенные к носу глаза и увеличенные конические клыки, вероятно служившие для привлечения партнеров и устрашения конкурентов. Скелеты пантолямбд находят по нескольку вперемешку, из чего следует, что они жили стадами и, вероятно, были в высшей степени общественными животными.

Все эти палеоценовые эутерии, по-видимому, обладали чудом нашей собственной репродуктивной биологии — плацентой, временным органом, который существует только на протяжении беременности и соединяет организмы плода и матери. Плацента — не уникальная особенность млекопитающих; в ходе эволюции она появлялась раз двадцать у самых разнообразных видов, сменивших откладывание яиц на живорождение, в том числе у некоторых рыб. Почему, догадаться несложно. Само яйцо, по сути, готовый паек — желток включает все питательные вещества, необходимые для развития эмбриона. После того как самка откладывает яйца, она может охранять их, но не может обеспечить дополнительное вскармливание — не пробивать же скорлупу. Живорождение, однако, требует развития эмбриона, а затем плода внутри организма матери, пока он не выйдет наружу. В это время ему необходимо получать питание и кислород, а также как-то избавляться от отходов жизнедеятельности. С этой задачей справляется плацента. Она — образец многофункциональности: для будущего детеныша она одновременно кладовая, легкие и выделительная система. Затем, после родов, она просто отбрасывается, и мы пренебрежительно именуем ее «послед».

Плацента млекопитающих уникальна по сравнению с плацентами живородящих рыб и рептилий. Она настолько великолепна, что самая распространенная в наши дни группа млекопитающих получила название в честь ее. Мы плацентарные млекопитающие, как и другие прогрессивные эутерии — грызуны, летучие мыши, киты, лошади, медведи, кошки, собаки и слоны. Всех современных млекопитающих, не причисляемых к однопроходным или сумчатым, относят к плацентарным. Название, однако, немного вводит в заблуждение, потому что у сумчатых на самом деле тоже есть плацента, она появляется совсем ненадолго в ходе их необычного процесса размножения. У сумчатых оплодотворенная яйцеклетка на короткое время покрывается скорлупой, затем в матке яйцо проклевывается, эмбрион приживается, питается через плаценту и рождается в виде голенькой малявки, чтобы продолжить развитие под защитой в материнской сумке. Плацента сумчатых небольшая и состоит всего из одной мембраны, обеспечивающей питание. Но у плацентарных млекопитающих, подобных нам, плацента огромная и сложно устроенная, с раздельными мембранами для питания и удаления отходов. Столь развитая плацента способна поддерживать беременность на протяжении долгого срока, что позволяет плацентарным млекопитающим рожать крупных, хорошо сформированных детенышей.

Как известно всем, кому довелось наблюдать роды, плацента представляет собой лепешку из мягких тканей, покрытую кровеносными сосудами и соединенную с пуповиной. Подобные ткани обычно не фоссилизируются. Но о наличии плаценты говорит скелет. У однопроходных и сумчатых имеются так называемые надлобковые кости — пара треугольных костей, выступающих из таза в брюшную полость. Раньше их называли сумчатыми костями, полагая, будто они поддерживают сумку, но теперь известно, что они выполняют другие функции, такие как крепление мышц ноги и обеспечение поддержки повисших на матери многочисленных сосунков (как вылупившихся, так и родившихся). Надлобковые кости имеются у множества ископаемых видов, в том числе у ряда цинодонтовых предков млекопитающих, у многобугорчатых и даже у меловых эутериев, открытых в пустыне Гоби. Это наводит на мысль, что древнейшие эутерии — непосредственные предки плацентарных млекопитающих — размножались либо как однопроходные, откладывая яйца, либо как сумчатые, рождая много миниатюрных детенышей.

Однако у нас надлобковых костей нет, как нет их ни у одного современного плацентарного млекопитающего. Наша плацента вместе с крупными, дольше развивающимися детенышами занимает в животе слишком много места, и этим костям просто негде разместиться. К тому же нам не нужно поддерживать полчища малюток, постоянно висящих на сосках, и без надлобковых костей можно обойтись. Их нет у эктоконуса, эоконодона, вортмании, пантолямбды и ни у одного другого палеоценового эутерия в Нью-Мексико или где-либо еще, а это убедительное свидетельство в пользу того, что у них появилась крупная, сложно устроенная плацента, то есть они стали истинными плацентарными, как мы. Вероятно, в ней и заключался один из секретов их успеха после вымирания.

Впрочем, особым умом эти палеоценовые млекопитающие не отличались. Снимки КТ, которые изучала моя команда под руководством моей коллеги Орнеллы Бертран — она палеонтолог из Франции и гений по части рентгеновской съемки мозговых коробок и построения 3D-моделей мозга, — показали, что у пантодонтов и большинства прочих палеоценовых млекопитающих был необычайно маленький мозг. Конечно, он был большим по сравнению с мозгом лягушки, ящерицы или крокодила — в конце концов, эти палеоценовые виды были млекопитающими, и, как мы уже знаем, когда первые млекопитающие начали выкармливать детенышей молоком, у них увеличился мозг и появилась надстройка, новая кора, отвечающая за обработку сенсорной информации. Но по сравнению с мозгом нынешних млекопитающих того же размера мозг палеоценовых млекопитающих был удивительно мал и новая кора была намного меньше. На первый взгляд это странно. Разве в успехе млекопитающих, переживших мел-палеогеновое вымирание и вступивших затем в пору расцвета, не должны были сыграть роль развитый интеллект и острые чувства? Увы, похоже, что это не так. Палеоценовые млекопитающие так быстро увеличивались в размерах, что мозгу за телом было не угнаться, и лишь еще через 10 млн лет, в эоцене, появился характерный огромный мозг современных плацентарных млекопитающих, с обширной новой корой, выдающейся над мозжечком.

Орнелла Бертран изучает КТ-снимки ископаемых черепов млекопитающих (вверху). Компьютерные модели, показывающие маленький мозг «архаического» плацентарного Arctocyon (внизу слева) и гораздо более крупный мозг современной земляной белки (внизу справа). Масштаб 1 см.

Фотография Университета Торонто, Скарборо; экземпляр Arctocyon, который хранится в Королевском Бельгийском институте естественных наук

Сила есть — ума не надо, и на этом основывался успех палеоценовых млекопитающих. На протяжении 100 с лишним миллионов лет они были стеснены, зажаты в мелкоразмерных нишах и не могли вырасти крупнее росомахи, а теперь вдруг оказались на свободе. Почему — не секрет: исчезли динозавры. Млекопитающих больше ничто не сдерживало, и буквально за сотни тысяч лет — мгновение в истории Земли — плацентарные млекопитающие стали осваивать ниши, которые когда-то занимали трицератопс, утконосые динозавры и рапторы. Ко времени формирования отложений Кимбето и уж точно ко времени, когда жила пантолямбда, динозавры стали далеким воспоминанием, как будто их не было вовсе. Всю пищевую цепь составляли млекопитающие — острозубые плотоядные и гигантские листогрызы, свинообразные измельчители растительной пищи и мускулистые копатели, а с ними множество других видов, бегающих по земле, лазающих по деревьям и скачущих по ветвям. Мир стал миром млекопитающих.

Так, да не совсем. Одна группа динозавров выжила — птицы. Им достались собственные козыри: они были мелкими, размножались быстро, могли улететь от опасности, их клювы были приспособлены к поеданию семян — источника пищи, остававшегося в почве еще долгое время после гибели лесов. Хрупкие, как бумага, косточки палеоценовых птиц находят рядом с млекопитающими в Нью-Мексико, и эти первопроходцы, осваивавшие мир после вымирания, получили свою долю успеха — теперь на планете живет более 10 000 видов птиц, вдвое больше, чем видов млекопитающих! Но цифры бывают обманчивы, и хотя птицы безусловно представляют многообразную часть нашего мира, они не господствуют так, как млекопитающие. Даже крупнейшие птицы всех времен — вымершие мадагаскарские эпиорнисы, весившие от 500 до 730 кг, — показались бы карликами на фоне млекопитающих слонов весом 6 т, от громовой поступи которых дрожит земля в африканских саваннах. Но большинство птиц — мелюзга, которая может легко уместиться у вас на ладони или свить гнездо у вас на подоконнике. Они — венец длительного эволюционного курса на миниатюризацию, который начался еще до вымирания, но после него ускорился.

Эволюционные роли, таким образом, поменялись. Птицы уменьшались, млекопитающие росли. Млекопитающие не просто сменили динозавров, они в некотором роде сами стали динозаврами. Началась Эра Млекопитающих.

6

Модернизация млекопитающих

Eurohippus

В Центральной Германии, к юго-востоку от Франкфурта, в городке под названием Мессель, есть большая дыра в земле. Ее площадь составляет около 40 га, а глубина 60 м — настоящая пропасть посреди лесистой равнины. Здесь в XVIII в. местные жители обнаружили насыщенные керогеном черные сланцы, из которых можно было получать нефть. Добыча нефтеносных сланцев шла почти два столетия, пережив падение империй и две мировые войны, пока в 1970-х гг. не стала нерентабельной. Разработки прекратились, но карьер остался.

Яма мозолила глаза. Правительство хотело убрать ее и предложило превратить ее в свалку франкфуртского мусора. Население было против, и после 20 лет судебных споров власти сдались.

На самом деле карьер превратился в памятник мирового наследия ЮНЕСКО.

Этот статус — во всем мире его получили лишь около 1100 объектов, за которыми ООН признает выдающуюся культурную, историческую или научную ценность, — не имеет никакого отношения к добыче сланцев или к человеческой истории региона. Зато он имеет самое непосредственное отношение к тому, что нашли внутри черных сланцев, — к ископаемым остаткам, которые рассказывают гораздо более древнюю историю, давностью в 48 млн лет. Дело было в среднем эоцене, в промежуток времени, следующий за палеоценовым расцветом первых сообществ плацентарных млекопитающих в Нью-Мексико.

Можно представить себе этот мир, его обитателей и их образ жизни. Вот одна история — вымышленная, но основанная на реальных окаменелостях из Месселя.

Однажды весенним вечером в эоцене, когда эта область Германии была островком архипелага, похожего на современную Индонезию, одна кобыла ощутила причудливое желание. На исходе прошлого лета она забеременела и теперь уже больше 200 дней вынашивала жеребенка. Брюхо у нее раздулось, суставы распухли, и трудно было ступить, не испытывая боль, — странное ощущение для животного, привыкшего скакать по лесным зарослям. Это должен был быть ее первый детеныш, но инстинкт подсказывал ей: близятся роды.

Сейчас кобылу снедал голод. Необычный голод: ей хотелось сладких бело-лиловых водяных лилий, выглядывающих из воды у берега ближайшего озера. Она не ела с полудня, пережидая самые жаркие и влажные часы субтропического дня, но не по своей воле. Ей просто не хватало сил ни на что, кроме как лежать. С заходом солнца, когда на лес спустилась вечерняя прохлада, она почувствовала всплеск энергии. Самое время поесть. Но ее план имел один недостаток: до озера было не меньше километра, и пробираться предстояло через самые густые заросли джунглей, как раз на закате, когда хищники начинают свою охоту.

Кобыла огляделась, пока ее глаза приспосабливались к надвигающимся сумеркам. Еще десятка два ее собратьев по стаду разбрелись по полянке в лесу. Все они выглядели одинаково: мохнатые существа величиной с терьера, сплошь покрытые грубой коричневой шерстью, разве что вдоль выгнутой спины проходила длинная полоска черных волос. Они твердо стояли на четырех ногах, удерживая равновесие на копытцах; многие отмахивались от комаров короткими хвостами с кисточками. Иные уже уткнулись носами в землю, обгладывая листья и ягоды резцами и облизывая губы. Все они навострили уши, прислушиваясь к шорохам хищников в подлеске и к звукам, которые издают товарищи. Это был общественный вид, и вожаки стада — как самцы, так и самки — поддерживали дисциплину, издавая негромкое писклявое ржание.

Хотя кобыла не принадлежала к элите стада, ей было нужно обратиться к остальным. Может быть, кто-нибудь пойдет вместе с ней на поиски водяных лилий? Она издала громкий клич, звук разорвал тишину поляны. Некоторые в стаде раздосадованно подняли головы, затем вернулись к своей трапезе. Другие просто не обратили на нее внимания. Если ей нужно утолить свою прихоть беременной, ей придется идти одной. Она поднялась, удерживая равновесие на своих крохотных копытцах, и заковыляла в джунгли, оставив стадо позади. Вскоре листва ее поглотила.

В лесу царило буйство трав, кустарников и деревьев. Там были сосны и папоротники, но по большей части — цветковые, а поскольку стояла весна, все вокруг цвело. Розовые лепестки магнолий светились в сумерках, аромат лавров и роз плыл в воздухе, душном после дневного ливня. Там росли мускатный орех и различные пальмы, омела, кизил и вереск, чайное дерево и амбровое дерево, бук и береза, цитрусовые, из цветков которых уже показалась кислая завязь. По стволам деревьев взбирались виноградные лозы, опутавшие средний ярус леса сплошным покровом больших плоских листьев, с которых капала вода, скатываясь вниз с лесного полога. Над головой висели бобовые стручки, грецкие орехи и кешью. Через несколько месяцев они упадут на землю и дадут изобильную пищу стаду, а с ним и другим многочисленным животным, обитающим в джунглях.

Продираясь сквозь заросли лавра, кобыла услышала треск в ветвях наверху. Она подняла голову и встретилась взглядом с другим пушистым зверьком — длиной около метра, в основном за счет хвоста, которое карабкалось по стволу, цепляясь кривыми когтями. Животное балансировало на ветке, распушив для устойчивости хвост, вытянуло морду вперед и принялось грызть листья огромными резцами. Между тем еще выше, в кроне амбрового дерева, по веткам перемещалось другое животное, куда более ловкое. Оно было чуть меньше листогрыза и уверенно хваталось за ветки. Его большущие кисти и стопы заканчивались не острыми когтями, а плоскими ногтями. Одной лапой с длинными пальцами — или скорее рукой, ведь большой палец у него был противопоставлен, — оно держалось за ветку, а другой ухватило плод, который еще не дозрел, но был уже вполне съедобен.

Отвлеченная суетой на деревьях, кобыла не сразу заметила еще более удивительное животное, пристроившееся на земле перед муравейником. Приземистое и мускулистое, оно похрюкивало, выбрасывая вперед лапы и разрывая муравейник плоскими когтями. Испуганные муравьи бросились врассыпную по прелой листве, устилавшей землю. Разрушитель гнезда облизнулся длинным змеевидным языком и принялся всасывать муравьев узкой беззубой пастью. Такого кобыла никогда раньше не видела. На спине у любителя муравьев были отдельные шерстинки, торчавшие под странными углами, но в основном его тело покрывали чешуйки, каждая из которых напоминала гитарный медиатор, пластинки шли внахлест, вместе образуя прочную, но гибкую броню.

Муравьиный переполох еще больше отвлек кобылу, и на несколько минут она даже забыла о своем желании поесть водяных лилий. Ее бдительность ослабела достаточно, чтобы ее заметил один из ночных хищников. Затаившийся в папоротниках мясоед величиной с мангусту пристально глядел красными глазами и шевелил усиками, улавливая дуновение запаха. Он уже сожрал несколько ящериц и лягушек, но все еще не наелся, и его острые, как лезвия, щечные зубы были готовы к разделке следующего блюда на вечер. Охотник выбирал. Чешуйчатое животное, может быть, и вкусное, но прокусывать его броню — это отнимет слишком много сил. Куда проще будет справиться с упитанной кобылой, которая как будто вообще не замечает, что происходит вокруг.

Выскочив из укрытия и оскалив зубы, хищник сообразил, что есть еще один вариант. Слева от кобылы находилось еще одно животное с ногтями, напоминающими копытца — только их было не три, как у кобылы, а четыре. Оно тоже как будто ничего не замечало; стоя на длинных, тонких, как зубочистки, передних и задних конечностях, оно поглощало гнилые плоды, покрытые плесенью. Это существо выглядело еще более бестолковым — и беззащитным, — чем кобыла, и охотник сделал выбор. Он бросился на плодожора. Кобыла услышала шум и опомнилась. Она чудом спаслась, и ей следовало поскорее отправиться в путь.

Рассудок был при ней, материнский инстинкт работал на полную мощность. Кобыла двинулась дальше. На этот раз никто не отвлекал; водяные лилии манили. Через несколько минут она продралась через кусты вереска, и тьма вдруг обратилась в мерцающий лунный свет. Лес расступился, перед ней открывались просторы озера.

Круги ряби разбегались по темно-синей поверхности, струясь через скопления водорослей, из-за которых вода казалась грязной. Копошившиеся в глубинах рыбы пускали вверх пузырьки, черепахи высовывали из воды головы, чтобы подышать. В небе на фоне последних всполохов пламенно-оранжевого заката порхали силуэты летучих животных. Одни явно были птицами наподобие козодоев и охотились на лету за бабочками и стрекозами, их щебет и крик разносились в сумеречной мгле. Но были и другие — с широкими крыльями из кожи, натянутой между пальцами, покрытые шерстью, издававшие ультразвуковые щелчки. Они носились рядом с козодоями, прокусывая панцири насекомых остробугорчатыми коренными зубами.

И вот кобыла увидела то, что искала. Свет луны, почти полной, плясал на границе озера и суши, отражаясь от ярких лепестков водяных линий. В желудке у нее забурчало. Она почувствовала шевеление плода. Усвоив лесной урок, она осторожно подступила к берегу, остерегаясь хищников. В воде плескались крокодилы, но она их видела, и они были слишком далеко от берега, чтобы представлять угрозу. Поблизости завозилось еще одно пушистое создание, но бояться было нечего — это был малютка сантиметров тридцать длиной, с густой игольчатой шерстью на спине и боках. Он тоже вышел покормиться у озера в сумерках, но не цветами, а рыбой.

Кобыла погрузила копыта в илистый берег, вошла в теплую воду и очутилась среди лилий. Радостно взвизгнула и принялась за дело. Она ела жадно, поначалу выбирая лучшие цветки, но затем разошлась и стала откусывать все, что попадалось, — цветы, листья, стебли. Это было блаженство, именно то, чего не хватало будущей матери для подкрепления сил перед тем, как дать новую жизнь. Несомненно, роды были близко, и с набитым желудком она развернулась к берегу, чтобы поспешить обратно под защиту своего стада.

Но что-то было не так. Сделав первый шаг из воды, она пошатнулась. Дезориентированная, она повалилась на бок, попыталась снова встать и не смогла. В одно мгновение все потемнело, и кобыла вместе с нерожденным детенышем соскользнула в цветущие воды озера Мессель.

Эоценовое озеро Мессель было необычным озером. Оно образовалось в результате взрыва вулкана, когда сочащаяся из недр земли магма столкнулась с грунтовыми водами и взрывной выброс пара пробил кратер. Реки, стекавшие из окрестных дождевых лесов, заполнили кратер водой, которая со временем стала глубокой и слоистой. Время от времени озеро ни с того ни с сего начинало клокотать, а из его бескислородных глубин поднималось облако невидимого газа. Иногда это были вулканические газы, иногда — побочный продукт жизнедеятельности бактерий и водорослей. Независимо от происхождения, эти испарения были ядовитыми и быстро душили все живое на своем пути — животных, которые плавали у поверхности озера, бродили у берега, лазали по ветвям над водой, летали вверху или ели водяные лилии на отмели.

Сраженные убийцей, не оставлявшим материальных улик, животные соскальзывали в стоячие глубины озера и выглядели совершенно невредимыми. Без кислорода — катализатора разложения — их трупы оседали на дне и медленно затягивались илом, превращаясь в удивительные окаменелости: не просто скелеты, а подобия реальных животных, с шерстью, с последней трапезой в желудке, а в некоторых случаях с нерожденными детенышами во чреве. Целые экосистемы запечатлелись таким образом в сланцах, пропитанных керогеном — продуктом распада водорослей, опускавшихся на дно рядом с животными. Тысячи мессельских находок отражают все многообразие живого — от цветов до насекомых, от рыб до черепах, от ящериц до крокодилов, от птиц до млекопитающих.

Самка Eurohippus из Месселя с сохранившимся плодом (обведен кружком).

Иллюстрация из статьи Franzen et al., 2015, PLoS ONE

Хотя в рассказе я не обозначал их названия, возможно, вы уже опознали типы млекопитающих, о которых я пишу. Кобыла — это лошадь, только маленькая: представители вида еврогиппус (Eurohippus) едва доходили бы до лодыжки современного рысака. В Месселе найдено несколько скелетов еврогиппуса с одиночным плодом на поздних сроках, свернувшимся в матке, словно на снимке УЗИ, в окружении следов плаценты. Листогрыз с пушистым хвостом — грызун айлурав (Ailuravus), напоминавший белку. Его собрат по древесной жизни, тот, что с противопоставленными большими пальцами, — примат дарвиний (Darwinius), наш древний родственник. Муравьед — эоманис (Eomanis), один из первых известных панголинов, ныне находящихся под угрозой исчезновения, потому что их чешуя пользуется популярностью в азиатской народной медицине. Хищник называется лесмезодоном (Lesmesodon), и хотя его родственные отношения не выяснены, он, вероятно, является примитивным плотоядным собратом кошек и собак. Съеденный им тонконогий любитель фруктов — месселобунодон (Messelobunodon), парнокопытный родич коров, овец и оленей, с четным количеством пальцев. Рыбный падальщик с игольчатой шерстью — макрокранион (Macrocranion), из линии ежей. А крылатые насекомоядные, занимавшиеся эхолокацией над озером, — конечно, летучие мыши: из Месселя известно несколько видов, и их ископаемые остатки — одни из самых распространенных в нефтеносных сланцах.

В этом сообществе млекопитающих было больше видов, намного более разнообразных по экологии, рациону, строению тела и поведению, чем в палеоценовых фаунах Нью-Мексико и любых других экосистемах млекопитающих палеоцена. Как палеоценовое разнообразие было богаче мелового, так и эоцен стал богаче палеоцена. Помимо этого, у мессельских млекопитающих есть две особенности, которые сразу бросаются в глаза.

Во-первых, все млекопитающие в моем рассказе — плацентарные. В джунглях Месселя жили и метатерии, представители клана сумчатых, но они были настолько малозаметными персонажами, что едва ли стоят упоминания. Среди тысяч скелетов животных, извлеченных из отложений древнего озера, лишь пять принадлежали метатериям. Это были всеядные животные, которые с помощью цепкого хвоста и крепких лап лазили по веткам, как опоссумы, но их явно уже вытесняли из древесных ниш грызуны и приматы. Их судьба отражает более широкую эволюционную историю: после того как метатериев подкосило мел-палеогеновое вымирание, они сумели удержаться в Европе, Азии и Северной Америке еще на несколько десятков миллионов лет, но затем исчезли во всем Северном полушарии. Их род спасло расселение в Южной Америке и Австралии, где они обрели второе дыхание, — мы еще вернемся к этому сюжету. А что с многобугорчатыми, этой ведущей группой, столь распространенной в меловом периоде, представители которой пережили вымирание и выросли в эпоху палеоцена? В мессельских отложениях нет и следа их — ни единого скелета, челюсти и даже ни одного характерного зуба в виде кирпичика лего. В то время, когда озеро Мессель накапливало свои погребенные сокровища, многобугорчатые уже находились в процессе вымирания, а к концу эоцена, около 34 млн лет назад, исчезли вовсе.

Вторая важная особенность мессельской фауны состоит в том, что эти плацентарные для нас узнаваемы. Мы можем распределить их по основным подгруппам, существующим и ныне. Героиня нашего рассказа, самка еврогиппуса, — лошадь. Обладатель пушистого хвоста айлурав — грызун. Цепляющийся за ветки дарвиний — примат и т. д. Этот номер не проходит с палеоценовыми млекопитающими, жившими в первые 10 млн лет после вымирания динозавров. Как вы помните из предыдущей главы, Нью-Мексико в эпоху палеоцена населяло множество плацентарных, но у них странный вид, и их трудно классифицировать. Что значит, черт побери, «кондиляртр», или «тениодонт», или «пантодонт» — три ключевые группы, открывшие новую Эру Млекопитающих в первые сотни тысяч лет после падения астероида? У них нет явных общих признаков с современными группами плацентарных — таких как резцы грызунов или противопоставленный большой палец приматов. Напротив, они выглядят неспециализированными, примитивными, так что их даже игнорируют как «архаических» плацентарных. Еще со времен первых находок их окаменелых остатков в конце XIX в. Эдвард Коп и легионы палеонтологов не могли разобраться, где же их место на родословном древе млекопитающих.

Родословные млекопитающих ученые составляют уже больше века. Общепринятое мнение закрепила основополагающая классификация, созданная в 1945 г. Джорджем Гейлордом Симпсоном и обоснованная в 350-страничном манифесте. Симпсон был одним из титанов палеонтологии XX в., тех, что вывели окаменелости на авансцену эволюционной биологии, доказав, что ископаемые виды подчинялись тем же законам естественного отбора, которые действуют в наши дни. Поработав коммивояжером, Симпсон поступил в колледж, где влюбился в окаменелости, и в возрасте 22 лет устроился в свою первую полевую экспедицию в качестве шофера — хотя и не умел водить машину. Через несколько лет он стал куратором Американского музея естественной истории и регулярно бывал на раскопках в Нью-Мексико, изучая эоценовые отложения, лежащие выше палеоценовых, которыми занимался Коп. Карьеру Симпсона прервала Вторая мировая война, во время которой он служил разведчиком в Италии и Северной Африке. Он не только получил две Бронзовые звезды, но и, по его словам, не подчинился приказу генерала Джорджа Паттона сбрить бороду, пожаловавшись непосредственно Дуайту Эйзенхауэру, главнокомандующему силами США в Европе и будущему президенту.

Подборка фото ископаемых млекопитающих из Месселя: Macrocranion (вверху), Lesmesodon (внизу слева) и Messelobunodon (внизу справа).

Фотографии Х. Зелла, Норберта Миклича и Ghedoghedo соответственно

Симпсон был авторитетной фигурой, и его родословное древо десятилетиями считалось священным писанием. В 1992 г. туда внес уточнения один из его преемников в Американском музее — Майк Новачек, с которым вы уже знакомы: он находил меловых млекопитающих в пустыне Гоби. В целом генеалогия Новачека следовала Симпсону. К самым примитивным млекопитающим относились яйцекладущие однопроходные, за ними шли сумчатые и плацентарные. Среди плацентарных слоны помещались в одну группу с копытными — непарнокопытными лошадьми и парнокопытными коровами; рукокрылые оказывались рядом с приматами в содружестве с древесными жителями, обладающими крупным мозгом; питающиеся муравьями панголины соседствовали с муравьедами и ленивцами, а обширная группа «насекомоядных» включала множество мелких быстрорастущих паразитов со всего мира. Большинство родственных связей были интуитивно понятны, ведь Новачек, как и Симпсон, исходил из анатомии. Млекопитающие, обладавшие общими признаками, например копытами или остробугорчатыми коренными зубами для разгрызания насекомых, входили в одну группу. Логически это казалось обоснованным: форму тела млекопитающим придает эволюция путем естественного отбора, а значит, если у нескольких видов есть копыта, это признак того, что у них был общий предок.

У этого подхода к родословным деревьям есть одна серьезная проблема — конвергентная эволюция. Одна и та же особенность может развиться независимо у двух организмов, если они сталкиваются со сходным давлением среды. Возьмем, например, копыта. Нет причин, по которым копыта должны были возникнуть только один раз, у общего предка всех современных копытных. Напротив, они могли несколько раз возникать независимо, когда разным видам — лишь отдаленно родственным друг другу — приходилось выживать, быстро убегая на открытой местности. То же самое касается остробугорчатых зубов: возможно, многие различные группы млекопитающих переходили на питание насекомыми, и эволюция повторяла один и тот же ход, создавая зубы, с точки зрения механики удобные для разгрызания панцирей насекомых. Поскольку форма обусловлена функцией, эти зубы, естественно, похожи друг на друга, хотя они и являются продуктом множества независимых эволюционных приобретений. Такое сходство зубов легко принять за признак близкого родства между их обладателями, хотя на самом деле у них просто был сходный рацион и сходные экологические ниши. Симпсону и Новачеку был известен этот подвох, но у них не было метода, позволяющего отделить общее происхождение от конвергенции.

На помощь пришла ДНК, но только в конце 1990-х гг. Наступила эра проекта «Геном человека» — одного из величайших достижений в истории науки, когда удалось нанести на карту наш генетический код и пролить свет на общее происхождение человечества. В это же время анализ ДНК стал стандартным методом в правоприменении, в результате чего многие убийцы оказались за решеткой. Все это стало возможным благодаря усовершенствованиям технологий секвенирования ДНК, когда образец человеческих тканей помещают в устройство, которое использует химические реакции для прочтения цепочки составляющих ген нуклеотидов, обозначаемых буквами А, Ц, Г и Т. Эти же методы применимы и к тканям животных, и вскоре на биологов обрушилось изобилие данных, идеально подходящих для построения родословных.

Каждую букву — А, Ц, Г и Т — можно считать характеристикой, молекулярной версией копыта или формы коренного зуба. Если секвенировать геномы нескольких животных и сопоставить их, можно получить родословное древо, объединяя виды с наиболее сходной ДНК. На практике это означает объединение видов на основании общих мутаций в ДНК, которые у других видов отсутствуют. Каждая мутация — это отдельное эволюционное событие, такое как возникновение копыта или зуба. Как и на анатомические признаки, на ДНК может влиять конвергентная эволюция. Но в данном случае проблема не столь острая, так как потенциально мы располагаем для сравнения миллиардами пар оснований ДНК и конвергентные мутации проще отфильтровать. К тому же ДНК способна выявить случаи анатомической конвергенции: если у двух видов животных независимо друг от друга развились копыта, это, скорее всего, произошло разными генетическими путями, подобно тому как два историка по-разному, каждый собственными словами, могут описать внешность одного и того же деятеля, скажем Чарльза Дарвина.

Наконец, у палеонтологов появился способ определить, обусловлен ли анатомический признак, общий для двух млекопитающих, общим происхождением — а значит, пригоден для построения родословных деревьев, — или все дело в эффекте конвергенции. Более того, палеонтологи теперь могли сотрудничать с молекулярными биологами и на практике использовать ДНК для построения родословных, обходя проблемы анатомии.

Когда на рубеже 1990–2000-х гг. молекулярный биолог Марк Спрингер и сотрудничавшие с ним ученые из разных стран опубликовали первые родословные млекопитающих на основе ДНК, палеонтологи были потрясены. Многие родственные связи между плацентарными, которые отстаивал Симпсон, распались, оказавшись иллюзиями анатомической конвергенции. Гены продемонстрировали, что панголины — родичи не муравьедов и ленивцев, а кошек и собак. Летучие мыши — не ближайшие родственники приматов, а входят в более обширную совокупность наряду с собаками, кошками и панголинами, причем туда же вошли непарнокопытные (такие как лошади) и парнокопытные (такие как коровы). У обеих этих групп есть копыта, но по всему родословному древу рассеяны и другие млекопитающие с копытами, например очаровательные маленькие даманы, родичи слонов. Следовательно, копыта действительно возникали в ходе эволюции неоднократно. Но это мелочи на фоне безумия в стане насекомоядных. Когда-то составлявшие, по мнению Симпсона и Новачека, единую группу, они оказались разбросанными по всему древу ДНК. Иные, такие как златокроты и тенреки, тесно связаны с даманами и слонами — совершенно неожиданный союз, который невозможно было бы предположить, исходя из анатомии[28]. Таким образом, насекомоядность и характерная форма коренных зубов приобретались многократно во множестве различных эволюционных линий млекопитающих.

Теперь спрингеровское родословное древо пришло на смену симпсоновскому в качестве эталона. Плацентарные на нем подразделяются на четыре основные группы. У основания ствола ответвляются от других две линии. Одна — уже упомянутый неожиданный кластер из златокротов, тенреков, даманов и слонов, куда входят также трубкозубы и ламантины. Эта группа получила название афротериев (Afrotheria), так как большинство ее представителей в наши дни обитают в Африке, а ископаемая летопись показывает, что они издавна там присутствовали. Вторая рано отделившаяся группа — ксенартры (Xenarthra), или неполнозубые. Она включает преимущественно южноамериканские виды — муравьедов, ленивцев и броненосцев. Крону древа составляют две разнообразные группы видов Северного полушария, широко распространенные в Европе, Северной Америке и Азии, хотя некоторые их представители обитают и к югу от экватора. Одна называется лавразиатериями (Laurasiatheria) — это и есть камарилья псовых, кошачьих, панголинов, парнокопытных и непарнокопытных, китов и рукокрылых. Вторая — эуархонтоглиры (Euarchontoglires), к которым принадлежим мы вместе с нашими родичами-приматами, а также зайцеобразными и грызунами.

Следовательно, общая структура древа отображает скорее географию, чем анатомию или экологию. Истории основных подгрупп плацентарных разыгрывались в первую очередь на определенных континентах или массивах суши, и, проживая в разных местах, эти подгруппы часто конвергировали друг с другом по рациону или образу жизни. Это предполагает[29], что подгруппы разделились тогда, когда континенты были ближе друг к другу, а затем, при дальнейшем расхождении континентов, афротерии и ксенартры оказались в изоляции — в Африке и Южной Америке соответственно. Северные группы, напротив, имели возможность более свободно перемещаться по сухопутным перешейкам в высоких широтах, которые периодически связывали Северную Америку, Европу и Азию начиная с мелового периода. На эту общую схему наложились эпизоды распространения, когда, в частности, афротерии (такие как сирены) и ксенартры (такие как броненосцы) поднялись в Северное полушарие, а бореальные виды, такие как приматы и грызуны, спустились на юг. Географическое распределение видов и миграции мы рассмотрим в остальной части книги.

Если географическая структура спрингеровской генеалогии не особо удивляла, то другое следствие, вытекающее из данных ДНК, ошеломило ученых. Как уже говорилось в начале этой книги, ДНК можно использовать как часы, чтобы определить, когда линия млекопитающих отделилась от линии рептилий в пенсильванскую эпоху каменноугольных болот. Можно сопоставить ДНК двух видов, подсчитать количество различий и, если известна нормальная скорость накопления мутаций (ее можно установить с помощью лабораторных экспериментов и других методов), можно сделать обратный расчет, чтобы прикинуть, когда жил последний общий предок этих двух видов. Представим это в виде задачи для начальных классов: если Джек и Джилл находятся на расстоянии друг от друга в 500 км и мы знаем, что они разъезжаются со скоростью 100 км в неделю, то они расстались пять недель назад. Когда коллеги Спрингера применили эту логику к своим деревьям ДНК, их постиг новый шок: большинство современных линий плацентарных — не только базовые группы типа афротериев и лавразиатериев, но и отдельные линии типа приматов и грызунов — должны были возникнуть еще в меловой период или в самом начале палеоцена. Во многих случаях это произошло задолго до появления самых ранних известных ископаемых, что указывает на огромную незаписанную историю.

Это наводит на интригующую мысль: а что, если какие-то из палеоценовых «архаических» плацентарных, например кондиляртры, тениодонты и пантодонты, и есть недостающие ископаемые из призрачной ранней истории современных групп? Возможно, мы просто не сумели соотнести их с современными таксонами, так как они еще не приобрели характерные анатомические признаки, определяющие эти таксоны в наши дни. Эта идея не нова: еще со времен Копа палеонтологи размышляли в этом направлении, и существуют убедительные данные в пользу того, что некоторые кондиляртры были ранними представителями линий парно— и непарнокопытных, а некоторые из древесных млекопитающих, живших вскоре после мел-палеогенового столкновения с астероидом, были древнейшими приматами. Наша самая большая проблема заключается в том, что при работе с ископаемыми остатками все, чем мы обычно располагаем, — это анатомия, а анатомия, как мы убедились, бывает обманчивой. Если бы у нас были образцы ДНК этих причудливых палеоценовых видов, это решило бы все вопросы так же быстро и окончательно, как тест на отцовство выявляет настоящего отца на одном из дневных ток-шоу (вот, кстати, еще одно достижение генетической революции 1990-х).

Необходимы дальнейшие исследования, в особенности синтез данных анатомии ископаемых с данными анатомии и ДНК современных видов, чтобы построить авторитетное родословное древо. Это и есть большой проект, которым сейчас занимается моя лаборатория. После ряда попыток мне удалось получить грант Европейского исследовательского совета на эту работу, цель которой — построить такое древо и попытаться вписать в него «архаические» палеоценовые виды. Над этим трудится наша отборная команда, куда вошли мои товарищи по Нью-Мексико Сара Шелли и Том Уильямсон, специалист по мозгу млекопитающих Орнелла Бертран, специалист по анатомии млекопитающих (и один из моих любимых учителей по этой теме) Джон Уайбл и ряд выдающихся аспирантов — всех их можно увидеть на следующей фотографии в этой книге. Так что если кому и под силу разобраться в этом вопросе, то только нам. Пока я не знаю, что мы обнаружим.

Кое-что, однако, на данный момент нам известно: к тому времени, когда озеро Мессель погребало своих мертвецов в эпоху эоцена, все основные нынешние группы плацентарных уже существовали и многие были успешны. С переходом от палеоцена к эоцену архаические фауны модернизировались. И снова толчком послужили изменения в окружающей среде.

Мир палеоцена был парниковым. «Архаические» плацентарные Нью-Мексико обитали в дождевых джунглях — богатом биоме, совершенно непохожем на сухие эрозионные ландшафты этих же территорий в наши дни. Тогда бóльшую часть средних широт покрывали субтропические леса, состоявшие из новых видов цветковых деревьев, появившихся после столкновения с астероидом. Крокодилы нежились на солнышке в высоких широтах, в ту пору свободных от льдов и покрытых умеренными лесами. Снег попадался разве что на вершинах самых высоких гор, например растущих Скалистых. Причиной тому было обилие в атмосфере углекислого газа, разогревавшего планету.

Когда 56 млн лет назад палеоцен сменился эоценом, парник нагрелся еще больше. В воздух стало поступать еще больше углекислого газа, и среднемировая температура возросла на 5–8 ℃. Средняя температура на суше в Арктике взлетела до 25 ℃; крокодилы и черепахи теперь водились за полярным кругом, в тени пальм. В экваториальных регионах температуры превысили 40 ℃, и обширные области вод в низких широтах стали непригодными для жизни — если не полностью, то практически. Это был самый знойный период в истории Земли с момента падения астероида, и с тех пор жарче не становилось. Все произошло очень быстро: высвобождение углекислого газа заняло не более 20 000 лет, а глобальное потепление достигло своего пика и ослабело за 200 000 лет. Но этого хватило, чтобы нарушить экосистемы по всему миру и изменить курс эволюции млекопитающих.

Этот краткий промежуток климатических изменений, который называется палеоцен-эоценовым термическим максимумом (Paleocene-Eocene Thermal Maximum, PETM) или сокращенно ПЭТМ, — показательный пример глобального потепления в геологической летописи. Его изучают легионы исследователей, стремящихся разобраться в современных климатических изменениях и предсказать, как может отреагировать наша планета. Несомненно, это наиболее подходящая параллель между событиями Древнего мира и нынешним положением. Однако тогда причина была иной. Современное потепление вызвано нашей деятельностью — сжиганием нефти и газа, от которого в атмосферу поступает CO_2. А ПЭТМ, как и многие другие доисторические события потепления, был спровоцирован вулканами.

Пока вы читаете эти строки, магма прокладывает себе путь сквозь мантию и кору под Северной Атлантикой, сталкиваясь с холодными водами океана и застывая в виде базальтовых пород. У растущего базальтового пузыря есть имя — Исландия. Это точка, с которой в конце палеоцена началось разделение Европы и Северной Америки. До того Гренландия соединялась с Европой. Затем из земных недр стал подниматься магматический плюм, расталкивая в стороны два материка и открывая Североатлантический коридор, — это был один из заключительных актов распада Пангеи, начавшегося на 140 млн лет раньше, когда по земле трусили первые млекопитающие.

Мой коллектив студентов и коллег, работающих над родословной млекопитающих. В заднем ряду: Ганс Пюшель, Сара Шелли, Софья Холпин, Пейдж деПоло, Зоя Кинигопулу, Том Уильямсон. В переднем ряду: Ян Янечка, я и Джон Уайбл (со своим любимым панголином).

Фотография предоставлена Стивом Брусатти

Просачиваясь сквозь кору к поверхности, магма разливалась тысячами горизонтальных слоев, которые называются силлами или пластовыми интрузиями. При этом она буквально выжигала органическое вещество, с которым соприкасалась. Происходило то же, что в двигателе, где сгорает бензин: выделялись парниковые газы — углекислый газ и еще более активный газ — метан. В атмосферу попали триллионы тонн углерода, и уровень углекислого газа в 2–8 раз превысил тот, что был в палеоцене, и без того жарком. Температура взлетела, оставив характерный химический след в отложениях: резкое снижение доли тяжелого изотопа кислорода (18O), у которого больше нейтронов, чем у более легкого изотопа (16O). Из лабораторных опытов нам известно, что соотношение этих двух изотопов представляет собой палеотермометр и что оно говорит о подъеме температур на 5–8 ℃ на границе палеоцена и эоцена.

Такое интенсивное глобальное потепление привело к серьезным последствиям для экосистем и их млекопитающих. Нагляднее всего это наблюдается на материалах лучшей в мире ископаемой летописи млекопитающих, охватывающей рубеж палеоцена и эоцена, из бассейна Бигхорн на севере штата Вайоминг, к западу от величественных гор Бигхорн, которые пересекают туристы на пути в Йеллоустонский заповедник. Филип Гингрич и целая когорта его студентов и коллег — в их числе Кен Роуз, Джон Блох, Эми Чю и Росс Секорд — сделали себе имена на описании этих окаменелостей, выкопав тысячи скелетов, челюстей и зубов млекопитающих, переживших ПЭТМ.

В настоящее время бассейн Бигхорн представляет собой бедленд, но во время ПЭТМ его покрывали влажные зеленые леса, как в палеоценовом Нью-Мексико. До подъема температуры эти леса были смешанными, их отличало разнообразие вечнозеленых хвойных и цветковых деревьев вроде грецкого ореха, вяза и лавра. В самом начале эоцена, когда исландские вулканы извергли углерод и планета разогрелась, климат Вайоминга стал суше. Хвойные пришли в упадок и были вытеснены более жаростойкими деревьями, в первую очередь бобовыми, которые мигрировали к северу из тропиков на 600–1500 км. Затем магматический плюм утих — его остатки в наши дни питают исландские гейзеры и становятся причиной выбросов пепла, из-за которых отменяют авиарейсы. Поток углекислого газа почти сошел на нет. Температуры стабилизировались, снова начались обильные дожди, и хвойные вернулись.

Эти бурные 200 000 лет — скачков температур, изменений флоры, засух и снова дождей — сформировали совершенно новое сообщество млекопитающих. Палеоценовый Вайоминг мало отличался от Нью-Мексико, где господствовали «архаические» плацентарные. На тот момент, когда изменения в углеродном составе отложений отмечают начало вулканизма, они были успешными. Затем, в следующие 10 000–27 000 лет, когда изотопы кислорода в породах указывают на всплеск потепления, в бассейне Бигхорн внезапно появляются десятки новых видов млекопитающих. В первую очередь это ранние представители трех современных групп, которые мы называем «троицей ПЭТМ»: приматы, парнокопытные и непарнокопытные.

Та же «троица» и в то же время появляется в Европе и Азии. По-видимому, ПЭТМ спровоцировал массовую миграцию. Ископаемые остатки «троицы» материализуются столь внезапно — как саранча, — что трудно достоверно определить пути их миграции. Появились ли они в Азии, а затем распространились в Европу и Северную Америку? Или их путешествие происходило в обратном порядке либо сам маршрут был другой? А может, они произошли раньше, допустим, от «архаических» плацентарных типа кондиляртр Нью-Мексико, но ареал их обитания ограничивался изолированной долиной или горной областью, прежде чем потепление климата позволило им выбраться и распространиться на север через полярные коридоры? А может быть, они возникли непосредственно в промежутке ПЭТМ в результате эволюционного взрыва, которому способствовали изменения температуры и среды? Мы пока не знаем наверняка. Известно одно: события протекали быстро, и к тому моменту, когда вулканизм утих, три наиболее канонических семейства современных млекопитающих уже широко распространились по Северному полушарию.

Появление «троицы ПЭТМ» преобразило экосистемы. В лесах бассейна Бигхорн иммигранты почувствовали себя как дома. Новоприбывшие почти мгновенно составили около половины особей в экосистеме, к тому же они принесли с собой новые обычаи: в среднем они были крупнее местных уроженцев, а их рацион более четко подразделялся на питание либо листьями, либо плодами, либо мясом в сравнении с преимущественно всеядными или насекомоядными местными видами.

Кроме того, мигранты могли похвастаться новыми адаптациями. Тейярдина (Teilhardina), первый примат Вайоминга, обладала большими глазами, пальцы с ногтями позволяли ей обхватывать ветки, а подвижные щиколотки — легко скакать в кронах деревьев. Самое раннее парнокопытное диакодекс (Diacodexis) напоминало оленя, только размером с кролика. Его телосложение было приспособлено к быстрому бегу — длинные тонкие конечности заканчивались копытами. Основная кость его щиколотки, астрагал, имела по глубокой борозде на каждом конце, благодаря чему нога разгибалась и сгибалась только вперед-назад, но не поворачивалась вбок. Этот «двойной шкив» является визитной карточкой современных парнокопытных — от коров до верблюдов — и позволяет им быстро бегать, не подворачивая щиколотки. Первое непарнокопытное Вайоминга — карликовая лошадка сифргиппус (Sifrhippus) — тоже бегало быстро, но по-своему. У него тоже были копыта на длинных ногах, но более гибкий плечевой и тазовый пояс давал ему большую маневренность, когда оно скакало сквозь густой подлесок, как и его родич еврогиппус из Месселя, живший позже, в эпоху эоцена, после потепления. И в среднем все эти мигранты обладали более крупным мозгом, чем сравнительно тупые «архаические» плацентарные палеоцена.

Когда наступило глобальное потепление, со многими из этих иммигрантов — и даже с некоторыми местными видами — произошло нечто любопытное. Они измельчали. Затем, когда климат стал более прохладным, они снова стали расти. Впервые эту закономерность заметил Фил Гингрич, а затем его аспирант Росс Секорд установил, почему так происходит. Теперь Росс — профессор Университета штата Небраска и участник нашей полевой экспедиции в Нью-Мексико. Он привносит дисциплину, усвоенную на раскопках в бассейне Бигхорн, в наш более беспорядочный табор. Палатки у него всегда поставлены аккуратно, а ужин — приготовленный в безупречно чистой палатке-кухне — всегда подается вовремя и обычно включает в себя вариации на тему хот-догов — то сосиску с традиционной булочкой, то ее же в нарезанном виде внутри буррито или с макаронами (что, должен признаться, всегда оскорбляет мои чувства американца с итальянскими корнями). Я глубоко уважаю Росса — он тот редкий палеонтолог, в котором сочетаются знание тонкостей анатомии млекопитающих и умение читать изотопные соотношения углерода и кислорода в отложениях, что позволяет ему вписывать древних млекопитающих в контекст их среды обитания и понимать, как они менялись с изменениями температуры и климата.

В своем эпохальном исследовании, вышедшем в 2012 г., Росс дал обзор ископаемых остатков млекопитающих из бассейна Бигхорн. Он обнаружил, что во время ПЭТМ 40 % местных палеоценовых видов измельчали, причем большинство потом снова увеличились. Еще более показательна судьба иммигрантов, в особенности лошадки сифргиппуса. Первые лошади поселились в бассейне Бигхорн как раз тогда, когда вулканы начали выбрасывать углерод, и это были мелкие животные, массой в среднем 5,6 кг. Затем, с повышением температур, лошади стали еще меньше: их средняя масса сократилась на 30 %, до 3,9 кг — это были одни из самых маленьких лошадей в истории. Они оставались такими около 130 000 лет, а затем, когда климат стал более благоприятным, быстро откормились до 7 кг, то есть на 75 %. Колебания в размерах почти идеально отражают колебания температуры, о которых известно по кислородно-изотопному палеотермометру в отложениях. Лошади последовательно уменьшались, когда среда становилась жаркой, и росли, когда она остывала.

Нечто подобное наблюдается и в наши дни, только не во времени, а в пространстве: животные в более теплых краях часто мельче, чем их современники, живущие в более холодном климате. Этот экологический принцип называется правилом Бергманна. Причины его до конца неясны, но, вероятно, отчасти дело в том, что у мелких животных площадь поверхности тела относительно его объема больше, чем у более массивных, и поэтому им легче избавляться от лишнего тепла. Наблюдение Росса красиво тем, что можно предсказать, исходя из современного потепления: многие млекопитающие могут сократиться в размерах. Возможно, и люди. В конце концов, мы тоже млекопитающие, подверженные в основном тем же экологическим и эволюционным воздействиям, что и мини-лошади, входившие в состав «троицы ПЭТМ» вместе с нашими братьями-приматами. Как мы увидим позже, людям уже случалось уменьшаться.

Пока «троица» заселяла Вайоминг и колебалась в размерах вслед за колебаниями температур, леса становились разнообразными как никогда. Такими они и остались, потому что мигранты сумели вселиться, не вытеснив коренных жителей. «Архаические» плацентарные типа кондиляртр, пантодонтов и тениодонтов сосуществовали с новыми видами более 10 млн лет. Как ни странно, глобальное событие ПЭТМ — в отличие от вызванных вулканизмом изменений климата в конце пермского и триасового периодов, о которых говорилось ранее, — не вызвало массового вымирания. Но у миграции ПЭТМ были более долгосрочные, медленно проявляющиеся последствия. «Архаические» плацентарные прожили еще какое-то время, но их смертный приговор был уже подписан. Будущее принадлежало обезьянам, коровам и лошадям.

На протяжении остатка эоцена по-настоящему успешными были как раз лошади и их непарнокопытные собратья. В наши дни участь непарнокопытных выглядит жалкой на фоне их более разнообразных парнокопытных родственников — ныне существует меньше двух десятков видов лошадей, носорогов и тапиров, тогда как видов полорогих, верблюдов, оленей, свиней и китов (они произошли от наземных парнокопытных, о чем мы узнаем в следующей главе) — около трехсот. Хотя эти группы выделяются по строению копыт, они также различаются и пищеварительными системами. У непарнокопытных пища перерабатывается в заднем отделе пищеварительного тракта — целлюлоза растений расщепляется в кишечнике уже после того, как она прошла через желудок. То же происходит у нас и у большинства других млекопитающих. Однако у многих парнокопытных основная работа идет в желудке, который представляет собой четырехкамерный комплекс. Вот почему коровы жуют жвачку: они проглатывают пищу, перерабатывают ее сначала в двух первых камерах желудка, затем отрыгивают, снова пережевывают и пропускают обратно через весь желудок. Таким образом они извлекают максимум питательных веществ из каждого съеденного кусочка — ловкий прием, когда приходится есть жесткую или малопитательную растительность вроде травы. Впрочем, эоцен еще был эпохой лесов, травянистые равнины распространятся намного позже. В мире изобилия плодов и листьев непарнокопытным был гарантирован успех.

И лошади, и носороги, и тапиры появились в эоцене, но самыми примечательными непарнокопытными этой эпохи были две ныне вымершие группы. Их поразительное строение тела делает их самыми фантастическими из всех фантастических зверей, которые будоражат наше воображение. Первые, бронтотерии, вымерли еще в эоцене. Вторые, халикотерии, жили в Африке еще менее миллиона лет назад и, вероятно, встречались с нашими предками-гоминидами, а может быть, даже становились их добычей на охоте.

Бронтотерии — буквально «громовые звери» — были крупнейшими млекопитающими эоцена и первыми млекопитающими, по-настоящему уподобившимися колоссальным динозаврам прошлых времен. У прозвища «громовой зверь» двойное дно. От поступи этих мохнатых и рогатых монстров в самом деле содрогалась земля. Кроме того, название содержит отсылку к мифу о «громовых зверях» вакиньян — почитаемых персонажах у индейцев племени сиу. Согласно мифу, эти звери выскакивали из туч во время грозы и гнали стада бизонов к индейским охотникам. Нам этот сюжет может показаться несколько надуманным, но это был не просто миф. До того как поселенцы загнали индейцев сиу в резервации, чтобы присвоить их землю и золото, те обитали на равнинах американского Запада. Вокруг них повсюду были окаменелости. Они обращали внимание на эти окаменелости, собирали их и пытались, как и мы сегодня, понять их значение. Отниел Чарльз Марш — соперник Эдварда Копа по «костяным войнам» — дружил с вождем сиу по имени Красное Облако и, что может показаться нетипичным проявлением порядочности со стороны столь склочного охотника за костями, потратил немало времени, чтобы обратить внимание правительства США на тяжелое положение коренных народов. Сиу показали экспедиции Марша окаменелую челюсть бронтотерия и рассказали легенду о «громовых зверях». И именно Марш в 1873 г. официально предложил название «бронтотерий» для этих вымерших непарнокопытных.

Самые первые бронтотерии были скромными спринтерами, во многом похожими на миниатюрных эоценовых лошадок. Затем эволюцию понесло. В течение всего эоцена бронтотерии увеличивались в размерах — крупнейшие представители достигали 2,5 м в холке, 5 м в длину от носа до хвоста и веса в 2–3 т, что соответствует габаритам современного африканского лесного слона. С увеличением роста бронтотериев их тела стали дородными и коренастыми, ноги превратились в греческие колонны, а на мордах начали отрастать рога. У одних бронтотериев рога раздваивались вилкой, у других имелся одиночный устрашающий таран метровой длины, загибавшийся вверх. Это были орудия устрашения, использовавшиеся в поединках и лобовых столкновениях, как и у многих современных рогатых млекопитающих. Бронтотерии были общественными животными и ходили стадами, как показывают открытия массовых кладбищ, где сохранились десятки скелетов. Можно вообразить, как стадо из сотен таких великанов, похрюкивая, ломится через эоценовый лес, сминает папоротники и кустарники, протаптывая на пути лужайки в поисках вкусных листьев и плодов, которые достать под силу только им — в отличие от их низкорослых родичей-лошадок.

Как ни удивительны бронтотерии, с халикотериями им не сравниться. Те, несомненно, были одними из самых невероятных животных, когда-либо населявших Землю, и выглядели они как результат скрещивания коня с гориллой, если бы такое было возможно. Когда в 1830-х гг. впервые были обнаружены их кости, считалось, что это два разных животных: одно с лошадиной головой, у которого не сохранились копыта, другое — странное создание вроде муравьеда с длинными кривыми когтями, которому не хватало головы. Полвека спустя кусочки мозаики наконец сложились и стало ясно, что голова и когти принадлежат одному и тому же животному — галлюциногенному чудищу с длинными передними лапами и короткими задними, которое вяло ковыляло, опираясь на костяшки пальцев и не касаясь земли своими острыми когтями, тем самым не давая им стесаться. Эти когти использовались не для обороны и не для охоты. Халикотерий садился на попу, прислонялся к дереву и когтями пригибал к себе ветки. В зрелом возрасте он терял передние зубы, вероятно, для того, чтобы его длинный, цепкий, как у жирафа, язык, которым он срывал листья с ветвей, мог беспрепятственно двигаться у него во рту. Остается лишь воображать, что испытывали наши предки при встрече с таким зверем, и сожалеть, что подобные впечатления не суждено пережить нам. Если бы халикотерии не вымерли, они, несомненно, могли потягаться со слонами и пандами в качестве самых популярных экспонатов в зоопарках.

Странные ископаемые непарнокопытные: бронтотерий (вверху) и халикотерий (внизу) в классических экспозициях Американского музея естественной истории.

Фотография из библиотеки музея

К распространявшимся в эпоху эоцена халикотериям, бронтотериям и другим непарнокопытным добавились другие группы. Не только остальные участники «троицы ПЭТМ», но и еще два отряда, играющие важную роль в наши дни: грызуны и хищные. Оба возникли в палеоцене, до температурного скачка, но лишь позже начали широко расселяться совместно с «троицей».

Первые грызуны — например, парамисы (Paramys) — выглядели как нечто среднее между белкой и сусликом и обитали в основном на деревьях. Они уже обладали двумя характерными признаками, общими для современных крыс, мышей, бобров и прочих: способностью пережевывать пищу возвратным движением челюстей вперед-назад и постоянно растущими резцами, чтобы грызть. Если сделать рентгеновский снимок черепа грызуна, резцы окажутся огромными: из десен выступают только кончики, основная часть зуба скрыта внутри челюсти, где он загибается далеко назад, так что корни нередко заходят за коренные зубы. Возможно, эта превосходная пищевая адаптация[30] помогла грызунам победить в конкуренции с некогда разнообразными многобугорчатыми, которые господствовали в нишах грызущих и травоядных в эпоху динозавров и бóльшую часть палеоцена. Но к концу эоцена многобугорчатые вымерли, а грызуны ступили на путь, который приведет к их нынешнему ошеломляющему разнообразию. В наши дни существует более 2000 видов грызунов, что составляет 40 % всех видов млекопитающих.

Рентгеновский снимок черепа европейской белки, на котором виден очень длинный загнутый резец, корень которого уходит далеко вглубь челюсти.

Фотография Орнеллы Бертран

Этих грызунов, мини-лошадок, а может быть, и бронтотериев — если отваживались рискнуть — ели хищные, родичи кошек и собак. На протяжении большей части палеоцена ниши хищников были заняты зубастыми «архаическими» кондиляртрами вроде эоконодона из Нью-Мексико. Настоящие хищные обыграли их, развив новую конструкцию зубов для разрезания мяса и разгрызания костей — увеличенные щечные зубы (коренные либо предкоренные), похожие на лезвия ножей, — так называемые хищные зубы. Их четыре, по одному с каждой стороны на верхней и нижней челюстях, и верхняя пара смыкается с нижней при укусе. Если вы отважитесь заглянуть в рот своему котику, то увидите грозные хищные зубы, потеснившие большинство других зубов. Посмотрите, как собака грызет кость, добираясь до костного мозга, и вы увидите, что она делает это боковыми хищными зубами, а не расположенными спереди клыками и резцами. Хищные, со своими новыми острыми зубами, вытеснили «архаических» плотоядных и поныне остаются на вершине пищевой цепи — современные львы, тигры, гиены и волки.

Вскоре после ПЭТМ и точно уже к тому времени, когда мессельские млекопитающие задыхались от озерных газов, экосистемы приняли знакомый для нас облик. Попади мы вдруг в середину эоцена, обстановка не показалась бы нам слишком непривычной. Конечно, увидев бронтотерия или халикотерия[31], мы бы поняли: что-то не так, — но уже существовали лошади, приматы, грызуны и хищники, напоминающие небольших собачек. Впрочем, не следует забывать, что речь идет о континентах Северного полушария — Азии, Европе и Северной Америке. Южные континенты со времен мелового периода были все еще отделены от северных океанами, и там были совершенно иные экосистемы. Причем Южная Америка тогда была, по сути, островным континентом, и млекопитающие там переживали собственную эволюционную драму.

Южноамериканские индейцы, как и сиу на равнинах Северной Америки, находили большие окаменелые кости. Но если сиу почитали их как останки «громовых зверей», то южные племена относились к ним отрицательно, считая, что они принадлежат первозданным великанам, которых Бог казнил за любовные прегрешения. Эти легенды дошли до испанских конкистадоров, которые с начала XVI в. вели безжалостную колонизацию Южной Америки, а потом и до католических миссионеров.

Режущие хищные зубы (выделены белым) у млекопитающих отряда хищных.

Рисунок Сары Шелли

В 1832 г. на атлантическое побережье нынешних Аргентины и Уругвая высадился еще один христианский путешественник — 23-летний англичанин дворянских кровей, недавно окончивший Кембридж. Отец заставил его изучать богословие после того, как он бросил медицинскую школу в Эдинбурге. Новообретенная степень сулила ему тихую жизнь англиканского приходского священника — с его точки зрения, скука смертная. Получив возможность совершить кругосветное путешествие на корабле «Бигль», юноша ухватился за нее. Вакансия была не очень-то престижна: его брали в качестве сотрапезника для капитана, которому был нужен собеседник своего круга — чтобы избежать унизительной необходимости обедать с матросами, представителями рабочего класса. Когда в конце 1831 г. корабль отплыл из Плимута, никто не мог предвидеть, что произойдет в следующие пять лет — и что неприкаянный несостоявшийся пастор однажды потрясет основы западной цивилизации, написав о своих путевых наблюдениях.

Путешествие Чарльза Дарвина на «Бигле» обросло мифами. Во многих рассказах героическая кульминация наступает на Галапагосских островах у западного побережья Эквадора, где на Дарвина, как утверждается, снизошло откровение: увидев многочисленные виды вьюрков — на каждом острове свой вид, с неповторимой формой клюва, приспособленного к поеданию определенной пищи, — он понял, что виды эволюционируют путем естественного отбора. Однако любопытно, что сам Дарвин в «Происхождении видов» об этом эпизоде не упоминает. Вместо этого в первом абзаце он ссылается на другое свое наблюдение с Южно-Американского континента — окаменелости. Когда «Бигль» странствовал вдоль побережья и приставал то в одном порту, то в другом, Дарвин высаживался и совершал походы вглубь материка. Во время этих вылазок он несколько раз находил ископаемые кости крупных млекопитающих. Не будучи специалистом по анатомии, он отсылал находки в Англию, где их изучал другой молодой натуралист, в ту пору друг Дарвина. Позже он станет его злейшим противником — это уже известный нам антигерой Ричард Оуэн.

Многих из этих млекопитающих было нетрудно опознать даже неспециалисту вроде Дарвина. Это были не люди-великаны, как гласили местные легенды, а ленивцы и броненосцы — две специфические группы плацентарных млекопитающих, которые и теперь живут в Южной Америке, но, как было известно Дарвину, они никогда не жили в Европе. Однако эти животные отличались от современных ленивцев и броненосцев — зачастую они были крупнее, в особенности ленивцы, и явно принадлежали к другим видам. Это заинтриговало Дарвина. Перед ним были странные вымершие млекопитающие, явно сходные с современными обитателями Южной Америки, но практически неизвестные — живыми или мертвыми — в остальном мире. Говоря словами Дарвина из вступительного абзаца, они указывали на «отношения между прежними и современными обитателями этого континента»[32]. Не столько вьюрки, сколько эта преемственность родословной млекопитающих — «это удивительное соотношение между отжившим и продолжающим жить на одном и том же континенте» — послужила Дарвину ключевым свидетельством в пользу его теории, что виды изменяются во времени.

Но были и такие млекопитающие, которые Дарвина озадачили. Одно из них — Оуэн назвал его «макраухения» (Macrauchenia) — достигало 3 м в длину и весило более тонны; длинношеее, длинноногое, оно слегка напоминало верблюда, но стопа у него была намного крупнее и массивнее, скорее как у носорога. Еще более странным было создание, которому Оуэн дал название «токсодон» (Toxodon), тоже весом в тонну с лишним. По телосложению — вылитый носорог или бегемот, но при этом постоянно растущие зубы с высокой коронкой, как у грызуна, и смещенные назад ноздри, как у водных животных вроде ламантина. Дарвин назвал его, «быть может, одним из самых диковинных из когда-либо открытых животных»[33] и предположил, что его озадачивающая комбинация анатомических черт обусловлена тем, что признаки «различных отрядов, в настоящее время так резко разграниченных, сочетались друг с другом» в прошлом. Это было еще одно наблюдение в ходе путешествия, заставившее его задуматься над тем, как виды меняются во времени.

Дарвиновы «странные копытные» из Южной Америки: Toxodon (вверху) и Macrauchenia (ниже). Рисунки из классической монографии Уильяма Скотта 1913 г.

Фотография Ганса Пюшеля

Если отбросить все философские соображения, что именно представляли собой эти млекопитающие и как их следует классифицировать? Через несколько десятилетий после путешествия на «Бигле» на этот вопрос попытались ответить братья Амегино. Они родились в Аргентине в семье бедных итальянских иммигрантов, и, в отличие от богатых джентльменов круга Дарвина, им приходилось зарабатывать на свои исследования честным трудом. Хуан держал книжный магазин, на доходы от которого Карлос совершал поездки по Патагонии и собирал окаменелости, а затем их изучал Флорентино. Карлос обнаружил тысячи млекопитающих, и во многих из них Флорентино увидел сходство с Дарвиновыми макраухенией и токсодоном. Значит, они не были курьезами; существовала целая группа странных южноамериканских млекопитающих, которых невозможно было втиснуть ни в одну из известных групп Северного полушария. Решив, что они относятся к меловому периоду, Флорентино счел их древней линией — предками не только современных южноамериканских видов, но и всех млекопитающих. Другие ученые, однако, рассматривали их как экзотов, специфичных для Южной Америки, и это воззрение упрочилось, когда стало ясно, что они жили позже мелового периода — с палеоцена до самого недавнего времени, пока Южная Америка оставалась «островным» континентом.

Эти млекопитающие получили известность как «Дарвиновы южноамериканские копытные», так как многие из них обладали копытами — копыто является видоизмененной когтевой фалангой пальца. Южноамериканские копытные отличались удивительным разнообразием. Обнаружены сотни видов, размерами от комнатной собачки до гигантов весом около 3 т. Различные виды демонстрируют признаки антилоп, верблюдов, лошадей, носорогов, гиппопотамов, слонов, грызунов и кроликов, зачастую в неожиданных сочетаниях, как если бы эволюция разрезала на куски множество северных видов и склеила их в новых комбинациях. Классические примеры — упомянутые Дарвином макраухения и токсодон, а также массивный пиротерий (Pyrotherium) с двумя парами бивней и слоновьим хоботом при туловище гиппопотама. Иные напоминают виды Северного полушария, но поверхностно — у них есть какой-то единичный признак северной группы, но остальной скелет совсем другой. Так, гомалодотерий (Homalodotherium) обладал серповидными когтями на передних лапах, как и фантастические халикотерии, опиравшиеся на костяшки пальцев. Некоторые возводили специализации северных видов на совершенно новый уровень. Изящный тоатерий (Thoatherium) ходил всего на одном пальце, заканчивающемся копытом, как современная лошадь, только у лошадей по бокам главного пальца сохраняются рудименты двух боковых, а у тоатерия их нет.

Южноамериканские копытные Дарвина просуществовали более 60 млн лет. Они дожили почти до наших дней, но последние выжившие представители стали жертвами ледниковых вымираний около 10 000 лет назад, о которых еще будет сказано. Многие из них были наземными бегунами, другие — прыгающими или роющими, были среди них и плоскостопые тихоходы, и полуводные шлепающие. Все они, по-видимому, были травоядными, но одни ели нежные листья, другие — более грубую и жесткую растительность. Часть видов сумела добраться до Антарктиды в конце палеоцена либо в эоцене, когда от обоих континентов навстречу друг другу тянулись языки суши, почти соприкасавшиеся, — потом расстояние между ними вырастет. Но в остальном эти копытные известны только из Южной и Центральной Америки. Не считая нескольких «ложных тревог», нигде больше не найдено ни единой косточки или зуба от них (за одним исключением, которое подтверждает правило, — к нему мы еще вернемся).

Все это не отвечает на самый главный вопрос: что же собой представляли копытные Дарвина? Этот вопрос мучил палеонтологов со времен возвращения «Бигля» в Англию. Бушевали споры об их местоположении на родословном древе и о том, от кого они произошли. Родственны ли они копытным млекопитающим северных континентов — непарнокопытным и парнокопытным? Да, у них есть копыта, но, как мы убедились, копыта возникали в истории млекопитающих неоднократно, поэтому сами по себе они не являются надежным признаком происхождения. Может быть, эти животные родственны другим крупным млекопитающим вроде слонов или являются курьезным ответвлением какой-то иной группы, например грызунов? А может быть, они вообще не имеют отношения к северным плацентарным, а представляют собой отдельную ветвь на эволюционном древе, отделившуюся в далекой древности?

Разрешить эту загадку удалось лишь в 2015 г. Две группы молекулярных биологов сумели выделить белки из Дарвиновых макраухении и токсодона. Обычно в ископаемых остатках трудно найти мягкие ткани, а то и вовсе невозможно, но оба вида млекопитающих дожили до последнего ледникового периода, поэтому их кости сохранились куда лучше, чем более древние скелеты из палеоцена и эоцена. Когда эти белки внесли в базу данных и использовали для построения родословного древа, оба вида легли в один кластер с непарнокопытными Северного полушария. Через два года это подтвердилось благодаря еще более надежному доказательству — ДНК макраухении.

Тест «на отцовство» сработал, оказалось, что южноамериканские копытные — по крайней мере, в большинстве своем — являются близкими родичами лошадей, носорогов и тапиров. Вероятно, они произошли от «архаических» плацентарных типа кондиляртр Нью-Мексико, которые распространились через острова, связывавшие Северную Америку с Южной в палеоцене. Затем, когда палеоцен уступил место эоцену, Южная Америка оказалась полностью изолирована от Северной, и пути северных и южных групп разошлись. Северные мигрировали во время ПЭТМ, уменьшились и снова выросли в Северной Америке и распространились по Азии и Европе, где некоторые пристрастились к водяным лилиям на берегу озера Мессель. Южные могли эволюционировать как им вздумается и приобрели необычные черты, но вместе с тем конвергенция дала им копыта, бивни, хоботы, однопальцевые стопы и непрерывно растущие зубы, как и у их северных собратьев. Поскольку южноамериканские копытные были изолированы от северной родословной линии — являя собой отдельный эволюционный эксперимент, — они приобрели несколько иные варианты этих конвергентных признаков и в иных сочетаниях. Продолжая эволюционировать от эоцена до ледникового периода, южноамериканские копытные становились все более непохожими на своих далеких северных родичей.

Дарвиновы копытные — не единственные представители островного сообщества млекопитающих Южной Америки, которое развивалось, по словам Джорджа Гейлорда Симпсона, в «великолепной изоляции». Некоторые из этих млекопитающих, как и южноамериканские копытные, вымерли. Другие и поныне остаются характерным компонентом дождевых лесов Амазонии, андских лугов и патагонской пампы.

Среди них животные, чьи ископаемые остатки тоже попадались Дарвину: ленивцы и броненосцы, которые наряду с муравьедами входят в более широкую группу ксенартр, или неполнозубых. Напомним, что ксенартры — одна из четырех главных ветвей родословного древа плацентарных. Они отделились от ствола у самого основания и, таким образом, являются одними из самых примитивных плацентарных. Их заковыристое имя связано с дополнительными сочленениями между позвонками, которые укрепляют и стабилизируют позвоночник, — вероятно, адаптацией, унаследованной от роющих предков. Их предки, по-видимому, прибыли из Северной Америки в конце мелового периода или в начале палеоцена, возможно, одновременно с предками южноамериканских копытных, а на Южно-Американском материке диверсифицировались и дали нынешнее разнообразие ксенартр — около 30 видов.

Ксенартры — одни из самых фотогеничных млекопитающих. Ленивцев порицают за малоподвижный образ жизни, но нельзя не признать, что они очаровательны, когда свисают с деревьев вверх тормашками, уцепившись длинными когтистыми лапами, и жуют листья, а их шерсть зеленеет симбиотическими водорослями, помогающими им сливаться с лесным пологом и избегать внимания ягуаров. Броненосцы примечательны другим: по облику они совершенно не похожи на млекопитающих — их туловище покрыто костными пластинками, которые называются остеодермами. Они растут внутри кожи и смыкаются, как сегменты футбольного мяча. При нападении ягуара некоторые броненосцы умеют сворачиваться в твердый как камень шар и становиться неуязвимыми.

Ягуары, досаждающие современным ленивцам и броненосцам, — новоиспеченные иммигранты в Южной Америке; они прибыли туда всего 2–3 млн лет назад. Когда Южная Америка была островным континентом, по ней не бродили ни кошки, ни собаки, ни медведи. Десятки миллионов лет ксенартр и южноамериканских копытных изводили млекопитающие совершенно иного типа, занимавшие ниши хищников с палеоцена до нескольких миллионов лет назад. Кем они были? Ответ неожиданный: даже не плацентарными. Это были метатерии, представители линии сумчатых, выкармливающие микроскопических детенышей в сумках. Мы чуть не забыли о метатериях по ходу рассказа, когда они вымерли на континентах Северного полушария, но в Южной Америке (а затем в Австралии) обрели второе дыхание, возродившись на окраинах, еще не полностью захваченных плацентарными. В своих новых островных царствах они сумели вернуть свое положение, которого достигли в конце мелового периода, до того, как все изменил астероид.

Метатериевые хищники Южной Америки называются спарассодонтами и впервые были описаны в конце XIX в. Флорентино Амегино. Увидев их живьем, вы бы, скорее всего, не распознали в них метатериев — по крайней мере не проверив, нет ли у них ниже пояса мешочка. Они не походили на кенгуру или коал — современных знакомых нам сумчатых, — но копировали всевозможных плацентарных: ласок, собак, кошек, гиен и медведей. Один из них, тилакосмил (Thylacosmilus), обладал огромными клыками-саблями на верхней челюсти, которыми он вспарывал брюхо добычи, чтобы выедать внутренности. Вы бы не усомнились, что это саблезубый тигр — знаменитый представитель крупных кошачьих ледникового периода. Это очередной пример конвергентной эволюции, один из самых поразительных во всей палеонтологической летописи. Настоящие хищные — кошачьи и псовые — появились только в конце эоцена, но метатерии уже добрались до Южной Америки, и они имитировали плацентарных. Или это плацентарные Северного полушария имитировали метатериев? Так или иначе, спарассодонты типа тилакосмила были впоследствии вытеснены ягуарами и другими ныне живущими плацентарными хищниками, распространившимися на юг, но в Южной Америке остается немало их родственников — около ста видов опоссумов и других сумчатых.

Сумчатые саблезубые и другие спарассодонты питались южноамериканскими копытными — это установлено по найденным на костях жертв следам от их зубов. Ленивцы тоже могли быть аппетитной добычей, как и броненосцы, если только удавалось их вскрыть. Были и другие животные, которыми закусывали сумчатые хищники: длиннолапые древолазы с большим мозгом и пухляши с торчащими резцами, рывшиеся в палой листве или плескавшиеся в лесных ручьях.

Приматы и грызуны. Настоящие, плацентарные, а не странные сумчатые версии. Откуда они взялись?

Генетический тест[34] отвечает на этот вопрос, и это поразительно. Они пришли из Африки. Родословные, построенные на основании ДНК и палеонтологических данных, помещают южноамериканских приматов и грызунов среди разнообразных африканских групп. То есть они были пришельцами с континента, отколовшегося от Южной Америки за десятки миллионов лет до того, в меловой период, а в эоцене, когда произошла миграция, эти континенты разделяло как минимум полторы тысячи километров открытого Атлантического океана.

Хищные сумчатые отряда спарассодонтов: саблезубый Thylacosmilus (вверху) и Lycopsis (внизу).

Фотографии Джонатана Чена и Ghedoghedo соответственно

Африка в эоцене тоже была островным континентом, со своей уникальной фауной — слонами и другими афротериями. В какой-то момент после того, как в ходе глобального потепления наступил период ПЭТМ, приматы и грызуны перебрались из Азии в Африку. Это вопросов не вызывает: в то время Азию и Африку разделяло только узкое море Тетис, прообраз Средиземного, и европейские острова служили перевалочными пунктами от берега до берега. Не совсем понятно, как те же приматы и грызуны могли потом перебраться из Африки на запад, в Южную Америку. Наземных путей туда просто не было, и беженцев должно было разбросать по водным просторам. Вероятно, они плыли на плотах из гниющей растительности, сорванной штормами с африканского побережья, и их прибивало к берегам Южной Америки. Возможно, на пути им попадались отдельные острова, а может, они за все время пути не покидали своих «спасательных шлюпок». Как бы то ни было, им пришлось неделями выдерживать качку на волнах, под палящим солнцем, почти или совсем без пищи. Должно быть, они, как это часто бывает с иммигрантами, отличались здоровьем и стойкостью — качествами, которые помогли им преуспеть на новом далеком месте.

Все это кажется совершенно невероятным. И все же так оно и было. Но современные наблюдения доказывают, что мелкие млекопитающие могут пересекать водные пространства на растительных плотах и заселять новые территории. Подобные массовые исходы биологи называют «расселением беспризорных» (waif dispersals) — беспризорными слегка уничижительно называют бездомных или осиротевших детей, которые бегут от своей убогой жизни куда глаза глядят. Мне больше по душе аналогия с одной из моих любимых игр — футболом (американским футболом, поясню для зарубежных читателей). Это последний бросок. До окончания матча остались секунды, до выигрыша не хватает очков, игровая зона не пройдена, и проигрывающая команда в отчаянии. У квотербека, по сути, остается только один вариант: запустить мяч с размаху через все игровое поле и надеяться на удачу. Обычно такой пас не проходит, но изредка мяч попадает в руки ресиверу в зачетной зоне. Тачдаун! Это удается, наверное, в одном случае из ста. Но если времени и попыток достаточно много, невероятное может стать реальностью. Футбольная команда выигрывает, и растительный плот с млекопитающими переплывает океан.

Миграция приматов и грызунов из Африки в Южную Америку стала одним из таких случайных событий, которые изменили ход истории млекопитающих. Благодаря этому невероятному путешествию ныне существуют обезьяны Нового Света и кавиоморфные грызуны. Более 60 видов обезьян стали неотъемлемой частью джунглей Центральной и Южной Америки. Некоторые, например обезьяны-ревуны, оглашают дождевые леса какофонией воплей. Другие, например паукообразные обезьяны, — единственные приматы, способные цепляться за деревья цепкими хвостами, а карликовые игрунки длиной около 15 см и весом менее 200 г бьют рекорды по миниатюрности среди приматов. Еще более разнообразны кавиоморфы — сотни видов, роющих, лазающих, бегающих и плавающих практически в любой среде обитания, которую способна предложить Южная Америка. В их числе бархатные шиншиллы и крупнейшие из современных грызунов — капибары ростом с собаку, плюс ископаемые виды, которые были еще крупнее, такие как джозефоартигасия (Josephoartigasia), достигавшая размеров коровы и получившая название в честь Хосе Артигаса, национального героя Уругвая. И морские свинки. Домашние любимцы моего детства — а может быть, и вашего? — тоже были потомками эоценовых путешественников.

Трансокеанское плавание было подвигом стойкости и выносливости, которые я с трудом могу помыслить. Но это далеко не самое невероятное достижение млекопитающих в эоцене. Пока обезьяны и грызуны плыли по морю, другие плацентарные млекопитающие раздувались до великанских размеров, третьи обзаводились крыльями и взлетали в небо, четвертые превращали свои лапы в ласты, чтобы пройти гораздо более короткий, но не менее замечательный путь: от наземного к водному образу жизни.

7

Экстремальные млекопитающие

Deinotherium

Туристы нашли кости самого большого животного в истории?

25 июля 2831 г.

«Нью-Майами» (информационное агентство). Одна семья, путешествуя по пустыне Флорида, наткнулось на гигантские окаменелые кости, принадлежавшие, вероятно, одному из самых больших животных в истории Земли.

По оценкам вызванных на место находки палеонтологов, это было животное длиной более 30 м, а весило оно, вероятно, свыше 100 т.

«Поразительно, — говорит профессор Лола Брикер из Института изучения климата и окружающей среды Нью-Майами. — Никогда не видела таких великанов. Это идет вразрез со всеми представлениями о возможных размерах животных».

Разбросанные кости занимают площадь больше футбольного поля. Они принадлежат пока еще безымянному существу с длинным цилиндрическим телом, напоминающим подводную лодку.

«Если мои расчеты верны, оно было как минимум в два раза больше любого современного животного», — сказала журналистам Брикер, стоявшая рядом с одним из ребер гиганта, которое возвышалось над ее головой сантиметров на тридцать.

Ученые сообщают, что нашли фрагменты передних конечностей животного, похожих на рыбьи плавники, но никаких признаков задних пока не обнаружено. Его массивная голова с дугообразными беззубыми челюстями сохранилась отлично.

«Вся семья вчетвером действительно поместилась у него в пасти», — сказала Брикер, имея в виду облетевшую мир фотографию, которая была сделана туристами, когда они нашли кости, и которую многие ученые мужи сочли подделкой.

Чем этот зверь питался и как он передвигался, остается загадкой. Ученые говорят, что кости были обнаружены в отложениях глинистого сланца, образовавшихся на морском дне около 5000 лет назад, когда Флорида была зеленым субтропическим полуостровом, разделявшим Мексиканский залив и Атлантический океан.

«Я уверена, что оно было водным, и по форме слуховых косточек могу сказать, что это было млекопитающее, но это все, что нам известно на данный момент», — заявила Брикер.

Она планирует выкопать кости и собрать скелет в лаборатории, но опасается, что ей не хватит ресурсов.

«Мне понадобится как минимум двадцать человек и, вероятно, шесть месяцев, чтобы извлечь все кости, а затем — достаточно большое помещение для изучения в моем университете», — объясняла она в надежде на отклик какого-нибудь богатого благотворителя, который профинансировал бы ее исследование.

Эти затраты оправданны, утверждает она, так как подобные находки поощряют интерес детей к природе.

«Вы можете вообразить себе такого зверя живьем? Представить, что его сородичи живут рядом с вами? Это поражает воображение», — говорит она.

Прежде чем извлекать кости, Брикер надеется уточнить видовую принадлежность колосса.

«У моих коллег это может вызвать насмешки, но в сагах тысячелетней давности упоминаются левиафаны, обитавшие в морях. Они назывались китами. Есть рассказы о том, что синий кит достигал 30-метровой длины. Мы всегда считали их мифическими, но, может быть, мы ошибались».

Этот шуточный пресс-релиз, конечно, выдуман и несколько пародиен. Хочется надеяться, что Флорида не превратится в пустыню, мы не утратим связи со своей письменной историей, а киты не вымрут! Но представьте себе, что они исчезнут и будущие поколения найдут их окаменелые кости. Наверняка люди будут испытывать такой же восторг, какой испытываем мы по поводу колоссальных динозавров — как великанов прошедших эпох, которых нам не довелось увидеть во плоти.

Многие из нас — честно говоря, и я тоже — часто не осознают тот факт, что и в наши дни, на одной с нами планете существует немало животных-великанов. Многие из них — млекопитающие. Синий кит — самое экстремальное из этих экстремальных млекопитающих. Это не просто крупнейшее из ныне живущих млекопитающих, а самое крупное из реально существовавших животных, точка. Никто никогда не находил ископаемых остатков животных крупнее его, а значит, синий кит — рекордсмен всех времен, чемпион тяжелого веса в истории мироздания.

Это простое, но содержательное высказывание, которое необходимо повторить: самое большое животное в истории живет именно сейчас. Из миллиардов видов, живших на протяжении миллиардов лет истории Земли, мы — в числе тех немногих, кому выпала счастливая возможность сказать это. Разве не замечательно, что мы с синим китом дышим одним воздухом, плаваем в одних морях, видим одни и те же звезды?

Пока вы читаете эти строки, синие киты бороздят океаны — все океаны, так как их ареал практически всемирный, за исключением самой северной оконечности Арктики. Наиболее крупные взрослые особи чуть более 30 м в длину и 100–110 т весом, что на добрых 20 т больше максимального взлетного веса «Боинга-737» и, вероятно, на 30–40 т больше самого огромного динозавра. Самки синего кита рожают трехтонных детенышей величиной с моторный катер, и те за первые полгода вскармливания достигают веса в 15 т. Взрослые киты способны нырнуть на глубину до 315 м, задержать дыхание на час с лишним и вынырнуть, выпустив из дыхала фонтан воды высотой в два этажа. В свою растяжимую пасть они могут разом втянуть всю воду из небольшого плавательного бассейна — и проделывают такое по нескольку раз в день, чтобы собрать 2 т криля (мелких рачков вроде креветок), из которого извлекают энергию для своего метаболизма. Они умны и общительны, а их низкочастотные вокализации — самые мощные звуки в царстве животных, способные разноситься в пучине на полторы тысячи километров.

Но не все так радужно. По оценкам специалистов, 99 % популяции синих китов было уничтожено китобоями за прошедшие два столетия. От сообщества, некогда насчитывавшего сотни тысяч, в данный момент осталось самое большее несколько десятков тысяч особей. Пусть это звучит банально, но давайте воздадим им должное, пока не поздно, и давайте сделаем все возможное, чтобы сберечь и защитить их, пока у нас еще есть шанс и пока синий кит не разделил участь бронтозавра.

Синий кит, самое большое животное из когда-либо живших на Земле. Скелет в Лондонском музее естественной истории (на предыдущей странице); Трэвис Парк, специалист по ископаемым китам, позирует рядом с черепом.

Фотографии Яна Беранека и Трэвиса Парка соответственно

Говоря о синих китах, сложно избежать гипербол. Это относится и к другим экстремальным млекопитающим, будь то другие киты, или гигантские наземные виды вроде слонов, или более мелкие млекопитающие, перестроившие свой организм ради удивительных достижений, например летучие мыши — единственные млекопитающие, способные к машущему полету, представители одного из всего лишь трех классов позвоночных, которые вообще это сумели (остальные два — птеродактили и птицы). Все эти экстремальные млекопитающие — слоны, киты и летучие мыши — начали свой путь в эоцене и только в ходе длительной эволюции достигли нынешних высот.

Слоны — крупнейшие из современных наземных млекопитающих и вообще наземных животных. Самый крупный вид — африканский саванный слон, достигающий 3 м в холке, что соответствует высоте баскетбольной корзины. Самцы весят 5–7 т, вдвое больше пикапа «Форд F-150». Если бы один саванный слон уселся на конец доски качелей, понадобилось бы сто человек, чтобы его уравновесить. Конечно, слоны меньше синих китов, но им приходится иметь дело с ограничением, которого не знают синие киты, — гравитацией. Синий кит может пассивно плавать, используя поддерживающую силу воды, но слоны опираются на все четыре конечности, когда они поднимаются с земли, передвигаются и спариваются.

Ныне сохранилось лишь три вида слонов, рассеянные по Черной Африке, Индии и Юго-Восточной Азии. Это всего лишь жалкие остатки некогда процветавшего семейства, распространенного на многих континентах, — в него входили такие виды, как мамонты и мастодонты, и некоторые представители весили вдвое больше африканского саванного слона, а значит, были самыми большими наземными млекопитающими в истории (ну, вероятно, как мы увидим дальше). Однако до своего всемирного распространения и последующего упадка слоны десятки миллионов лет обитали исключительно в Африке — как одна из ветвей великого разнообразия афротериев.

Афротерии, как мы узнали в предыдущей главе, — одно из четырех основных подразделений родословной плацентарных млекопитающих. Как и ксенартры — группа, куда входят ленивцы и броненосцы, — афротерии отделились от ствола родословного древа у самых его корней, то есть они являются одной из самых примитивных групп плацентарных. Другое их сходство с ксенартрами состоит в том, что ранняя история афротериев в палеоцене и эоцене протекала на одном континенте, изолированном от остального мира. Ленивцы и броненосцы, как и южноамериканские копытные вместе с саблезубыми сумчатыми, жили, разумеется, на островном Южно-Американском континенте, а слоны и другие афротерии, как следует из их названия, — в Африке.

Десятки миллионов лет Африка оставалась изолированной крепостью. После того как около 100 млн лет назад, в меловой период, она откололась от Гондваны — южной половины бывшей Пангеи, — она существовала самостоятельно. К западу от нее располагался расширявшийся Атлантический океан, который изредка пересекали на плотах обезьяны и грызуны. К юго-востоку лежал Индийский океан, омывавший Антарктиду и Австралию; по нему ускоренно двигался Индийский субконтинент, который в эоцене столкнется с Азией. А к северу от Африканского континента лежало теплое экваториальное море Тетис, отделявшее северные материки от южных. Море Тетис не было непреодолимым барьером; северным животным то и дело удавалось перебраться на юг по архипелагу европейских островов, доходивших до североафриканского побережья, но это было трудное путешествие. Долгая ночь африканской изоляции окончилась 20 млн лет назад, когда Аравия сомкнулась с Евразией, и от моря Тетис остался только западный рукав, который мы теперь зовем Средиземным морем.

Слоны — одни из множества афротериев. Наряду с ними в семейный альбом входят водные ламантины, маленькие даманы с копытцами, питающиеся муравьями трубкозубы, подземные златокроты, тенреки Мадагаскара (и близлежащих островов), прыгунчики, которых зовут также слоновыми землеройками — они похожи на мелких грызунов со слоновьими хоботками. Если этот набор вам кажется странным, то вы не одиноки. Не так много есть очевидных анатомических признаков — если таковые вообще существуют, — объединяющих афротериев. Может быть, предполагают некоторые ученые, у них есть один общий характерный зубной бугорок или какие-то нюансы развития позвоночника. Возможно. Однако основные данные в пользу единства афротериев — генетические, и они убедительны. Установление родства слонов, ламантинов, даманов и тенреков стало одним из самых поразительных достижений первых генетических родословных построений на рубеже 1990-х и 2000-х гг. Оно выдержало проверку временем, и его подтвердили более совершенные полногеномные анализы. К досаде анатомов старой школы, генетический тест оказался убедительным, и надотряд афротериев существует реально.

Современные афротерии так непохожи друг на друга потому, что диверсифицировались очень давно — они произошли от примитивного общего предка и заполнили разнообразные экологические ниши Африканского островного континента. Этот предок, вероятно, был «архаическим» плацентарным величиной с собаку и похожим на кондиляртр[35] из Нью-Мексико, причем, вероятно, пришел он с севера по островам моря Тетис в самом конце мелового периода или в начале палеоцена, вскоре после падения астероида. С исчезновением динозавров внезапно открылось множество вакансий в пищевой цепи, и афротерии воспользовались шансом. Они адаптировались к наземным лесным и луговым нишам, к жизни на деревьях и на побережье моря Тетис.

Параллельный процесс независимо шел на севере, где диверсифицировалась еще одна из четырех основных групп плацентарных — лавразиатерии. На севере возникли непарнокопытные и парнокопытные, в Африке — даманы. На севере появились питающиеся муравьями панголины и роющие кроты, в Африке — трубкозубы и златокроты. На севере были землеройки и ежи, а в Африке — прыгунчики (они же слоновые землеройки) и тенреки, которых иногда называют «мадагаскарскими ежами». И как мы вскоре увидим, киты в ходе эволюции появились на севере, в то время как в Африке аналогичную трансформацию из бегающих в плавающих претерпели сиреновые (отряд, куда входят ламантины). Это еще один красивый пример конвергентной эволюции. Примитивные плацентарные оказались изолированными на разных территориях в мире, внезапно освободившемся от динозавров. Они не имели контакта друг с другом — не могли встречаться и обмениваться генами, — однако в ходе их диверсификации эволюция пошла сходными путями и приспособила афротериев и лавразиатериев к сходным нишам.

С позиции сегодняшнего времени трудно оценить диверсификацию афротериев. Во многом она оказалась перекрыта более поздней иммиграцией животных с севера — предков зебр и антилоп, львов и гиен — после того, как Африка соединилась с Евразией. Но в палеоцене, а особенно в эоцене и последующем олигоцене Африка была царством афротериев. Там было на что посмотреть.

Даманы упоминаются в Библии под названием «горных мышей», которые «народ слабый, но ставят домы свои на скале», однако нам, выходцам с северных континентов, простительно не знать об их существовании. Ныне существует пять видов, обитающих только в Африке и на Ближнем Востоке: либо это коренастые, похожие на сурков травоядные, которые карабкаются по скалам на своих копытцах, либо древолазы с подушечками-присосками на лапках. Однако в эоцене и олигоцене в Африке обитали десятки видов даманов, от совсем мелких до титанохиракса (Titanohyrax), который был величиной с носорога и весил 1,3 т. Одни были всеядными, другие обладали складчатыми зубами, которыми жевали растения, третьи специализировались на семенах и орехах. Антилохиракс (Antilohyrax), бегающий по лесу на длинных ногах, был точь-в-точь антилопа, в то время как другие раскапывали землю длинным рылом, как свиньи. Даманы занимали ниши, которые впоследствии займут антилопы, бородавочники, бегемоты и носороги. В сущности, это были дамановые аналоги знакомых нам копытных современной Африки.

Тем временем на побережье стали осваиваться первые сиреновые. Вначале они были наземными животными с мощными лапами, которыми можно было также загребать по-собачьи на мелководье. В эоцене эволюция полностью перестроила их для водного образа жизни: их передние лапы превратились в ласты, а задние исчезли — на смену им пришел широкий веслообразный хвост. Двигая им вверх-вниз, можно было, пусть и неуклюже, плавать, преодолевая течение. Сиреновые стали первыми афротериями, распространившимися по всему миру. Они мигрировали вдоль побережья моря Тетис и вдали от него; их ископаемые остатки обнаруживаются повсюду, от Северной Каролины до Венгрии и Пакистана. Но, как и в случае с даманами, от их былого величия мало что осталось. Ныне существует лишь[36] три вида ламантинов — на Карибах, в Западной Африке и на Амазонке — и один вид дюгоней, обитающий в Индийском океане и на юго-западе Тихого. Они стали трогательными символами природы, нуждающейся в защите: их вялый образ жизни — медленно плавающих, питающихся водной растительностью — делает их легкими жертвами рыболовных сетей и столкновений с судами.

Если мы не убережем их, ламантины и дюгони могут вымереть. Если это случится, они пополнят скорбный список легиона других афротериев, некогда разнообразных и господствовавших, но затем исчезнувших. Самый примечательный из них — арсиноитерий (Arsinoitherium), один из тех вымерших млекопитающих, что составляют пантеон фантастических зверей. Он напоминал носорога на стероидах и обладал двумя огромными рогами, торчавшими на лбу, при этом каждый был значительно выше остальной части головы, как прическа Мардж Симпсон. В отличие от рогов носорога, непарнокопытного лавразиатерия, рога арсиноитерия были не роговыми, а костными, причем они были полыми и торчали вперед под таким углом, что явно заслоняли животному обзор при ходьбе. Может быть, арсиноитерию это не особо мешало, так как столь массивному травоядному вряд ли угрожало много хищников. Трудно представить себе для этих нелепых рогов какое-то иное назначение, кроме как суперкомпенсаторный способ привлечения партнеров и запугивания соперников.

Чудовищный вымерший афротерий Arsinoitherium.

Фотография Арама Дуляна

Затем, конечно, слоны. Образцовые афротерии, и эта группа еще больше, чем даманы, ламантины и арсиноитерий, подходит под определение «жалкие остатки былого величия».

Как и все великаны, слоны когда-то были маленькими и невзрачными. Последовательность переходных ископаемых форм из фосфатных карьеров Марокко, которую изучали французский палеонтолог Эммануэль Гербрант и его марокканские коллеги, показывает, как слоны увеличились в размерах. Древнейший из этих ископаемых слонов, эритерий (Eritherium), жил в середине палеоцена, около 60 млн лет назад. Жалкое зрелище: при росте 20 см и весе 5 кг его зашугала бы любая комнатная собачка, а современный слон расплющил бы в блин, наступив ногой. Однако его коренные зубы уже начинали обнаруживать признаки слоновых: поперечные гребни, соединяющие бугорки. Эти так называемые лофы проходят от щечной стороны к язычной и придают жевательной поверхности зуба гофрированную форму, идеально подходящую для измельчения растений.

Палеоцен сменился эоценом, период глобального потепления ПЭТМ начался и закончился, а тем временем карликовые марокканские слоники подросли, и зубные лофы у них стали заметнее. Сначала появился фосфатерий (Phosphatherium), втрое крупнее эритерия и с полноценными рифлеными зубами. Потом дауитерий (Daouitherium), первый по-настоящему крупный представитель слоновых, — он достиг веса в 200 кг. Когда 55 млн лет назад он прогуливался по лесам — тогда еще не превратившимся в саванны и степи, — он был на тот момент самым крупным африканским млекопитающим в истории. У обоих видов резцы выдавались вперед — предвестие будущих бивней, которые появятся на следующей стадии эволюции у таких видов, как алжирский нумидотерий (Numidotherium), достигавший в высоту метра и весивший 300 кг. Как раз на этом этапе слоны приобрели свой высокий лоб, а ноздри у них сместились назад ради крепления маленького хоботка, как у тапира. Еще немного поколдовав, эволюция вырастила из хоботка хобот. Пусть это выглядело забавно, но именно хобот все изменил: он позволил слонам добывать пищу и воду, не двигая всем телом, что дало им возможности роста до огромных размеров.

И они росли. К началу олигоцена, около 34 млн лет назад, виды наподобие палеомастодона (Palaeomastodon) переросли современных африканских лесных слонов (самый мелкий из ныне живущих видов), достигнув веса в две с половиной тонны. Верхние бивни палеомастодона были обращены вниз, а нижние торчали из челюсти горизонтально, выдаваясь за верхние и образуя причудливый прикус. Это была лишь одна из разновидностей форм бивней, которые разовьются у слоновых в олигоцене (34–23 млн лет назад) и следующем за ним миоцене (23–5 млн лет назад). Одни виды обладали лопатообразными нижними бивнями, другие — комплектом длинных верхних и нижних бивней, торчавших изо рта, словно гигантские пинцеты, а у вида под названием «динотерий» (Deinotherium) верхние бивни исчезли, зато нижние загнулись вниз и стали походить на открывалку для бутылки. Это разнообразие форм, вероятно, имело двойное назначение: оно позволяло различным видам специализироваться на разных растениях — например, загнутые бивни динотерия могли служить для того, чтобы пригибать ветки деревьев, — и использовалось для демонстрации силы или привлекательности перед стадом.

Последовательность эволюции слоновых.

Рисунок Тодда Маршалла

Некоторые из миоценовых слонов стали настоящими гигантами и превзошли по размерам все современные виды, а также распространились за пределы Африки — как раз тогда Аравия столкнулась с Евразией. Динотерий достигал четырех метров в холке и весил до 14 т, то есть был вдвое тяжелее африканского лесного слона. Но даже динотерий не был самым большим из тогдашних слонов. Эта честь принадлежит более позднему виду — палеолоксодону (Palaeoloxodon), известному по обломкам костей невероятных размеров — они указывают на пятиметровый рост и вес около 22 т. Если эти цифры верны — оценки размеров живого тела по отдельным костям всегда ненадежны, то палеолоксодон был самым огромным млекопитающим, когда-либо жившим на суше. Он потягался бы за первенство с млекопитающим, которое учебники называют самым большим в истории планеты, — безрогим носорогом индрикотерием (Paraceratherium), жившим на границе эоцена и олигоцена. Считается, что индрикотерий достигал 4,8 м в высоту и весил 17 т.

Вымершие слоновые: Palaeomastodon (вверху) и Deinotherium (внизу).

Фотографии Египетского геологического музея и Alexxx 1979 соответственно

В конечном итоге неважно, кому принадлежит первенство: и слоны вроде палеолоксодона, и носороги вроде индрикотерия были великанами. Они, вероятно, были в целом аналогичного размера, что говорит о более общей тенденции в эволюции млекопитающих: на эоцен-олигоценовом рубеже 34 млн лет назад наземные млекопитающие достигли максимальных размеров в своей истории, и с тех пор за первенство борются носороги и различные группы слоновых. Следовательно, существует некий предел общего размера тел наземных млекопитающих, что, вероятно, диктуется сочетанием факторов. Первый — питание: самые массивные млекопитающие всегда травоядные и обычно в десять раз крупнее хищников, обитающих рядом с ними. Чтобы стать сказочным гигантом, нужно иметь стабильный источник калорий, и лучший выход — налегать на растения, которые гораздо доступнее, чем мясо. Второй связан с температурой: крупным животным грозит перегрев, и чем больше они вырастают, тем острее проблема. Вероятно, размеры палеолоксодона и индрикотерия приближались к функциональному пределу. Став еще крупнее, млекопитающие, возможно, не смогли бы получать достаточно пищи или достаточно быстро избавляться от излишков тепла. Могут быть и другие факторы ограничения. Но если мы найдем хотя бы одну кость еще более крупного наземного млекопитающего, нам придется пересмотреть эти соображения.

Вы можете задаться другим вопросом: почему наземные млекопитающие не доросли до размеров динозавров? Хотя палеолоксодон и индрикотерий были огромными, они не достигали даже половины массы типичных завропод. Эту головоломку разрешить непросто, но я предполагаю, что она связана с дыханием. Легкие млекопитающих работают в две фазы, расширяясь и сжимаясь: вдох — выдох. Мы ощущаем это всякий раз, когда при дыхании грудь у нас вздымается и опускается. Птицы устроены иначе: воздух у них проходит сквозь легкие только в одном направлении. Это чудо механики действует благодаря воздушным мешкам, которые соединяются с легкими и гонят сквозь них воздух в строгой последовательности. Когда птица вдыхает, часть богатого кислородом воздуха проходит напрямую через легкие, а остаток закачивается в воздушные мешки. Затем, когда воздушные мешки сжимаются, все еще сохраняющий в них кислород воздух проходит через легкие на выдохе, то есть птицы — как и гигантские динозавры с тем же строением легких — усваивают кислород и на вдохе, и на выдохе. Это означает, что динозавр с каждым вдохом получал больше кислорода, чем млекопитающее того же размера. Более того, воздушные мешки располагаются по всему телу, даже в костях, — они одновременно действуют как система кондиционирования воздуха и облегчают скелет. В итоге получается, что крупные динозавры эффективнее дышали, им было проще охлаждаться, а их скелеты были легче и маневреннее. Вот почему, я полагаю, ни одно наземное млекопитающее не сумело приблизиться к их титаническим размерам.

Хотя они и не достигают динозавровых габаритов, современные африканские и индийские слоны — по любым объективным меркам — все-таки очень большие. Все их строение тела приспособлено к таким размерам. Их ноги, словно греческие колонны, служат опорами для массивного туловища. Смешные уши-лопухи — охладительные панели, помогающие избавляться от избытка тепла. Традиционный набор зубов млекопитающего у слонов упростился до комплекта из удлиненных бивней (резцов) и коренных зубов размером с башмак, таких больших, что единовременно в каждой челюсти помещаются лишь один-два. Поэтому слонам потребовался совершенно новый способ роста зубов — так называемое серийное замещение. Их челюсть работает как лента конвейера: новые коренные зубы прорезаются позади и постепенно смещаются вперед. Изнашиваясь при жевании, они выпадают спереди, и на смену им приходят новые зубы сзади. Все ради того, чтобы съедать много растений — по центнеру ежедневно — для прокорма такого гиганта. Размер имеет значение: прожорливые слоны способны выворачивать с корнями деревья и обращать саванны в степи, а в поисках воды они выкапывают колодцы, которые становятся центрами жизнеобеспечения новых мини-экосистем.

Однако не стоит принимать слонов за тупоголовых голиафов. Самое замечательное в них то, что они сочетают силу с умом. Их мозг велик в абсолютном выражении, что неудивительно для огромного животного. Но он велик и в относительном выражении: объем слоновьего мозга в сравнении с телом попадает в диапазон приматов. Наряду с приматами и китообразными слоны входят в Клуб Знатоков — млекопитающих с самым большим размером мозга относительно массы их тела, способных на многие интеллектуальные достижения. У слонов исключительно развитая долгосрочная память, они способны изготавливать орудия с помощью хобота, демонстрировать сложное общественное поведение и умение решать задачи, а также распознавать себя в зеркале. Они общаются друг с другом на дальних расстояниях, используя либо низкочастотные инфразвуковые вокализации, либо сейсмическую коммуникацию: они разговаривают, устраивая миниатюрные землетрясения! Возможно, полагают биологи, слоны проявляют даже некую форму эмпатии, они беспокоятся за больных или умирающих собратьев по стаду и проявляют интерес к костям своих предков и родичей.

При всех своих умениях, однако, кое-чего слоны не могут. Хотя Дамбо, герой голубого экрана, летал по небу, взмахивая ушами, настоящие слоны Африки и Азии явно неспособны к полету. Как и любое другое млекопитающее в истории планеты, за исключением одной группы — рукокрылых.

Когда я писал диссертацию в Нью-Йорке, я работал в Американском музее естественной истории, на западной стороне Центрального парка. Я приходил туда ради динозавров: в этом музее хранится одно из крупнейших в мире собраний, включая ряд знаменитых скелетов тираннозавров. По пути в динозавровые запасники, в коридорах с высокими сводами и деревянными шкафами вдоль стен, я не раз встречал Нэнси Симмонс.

В то время я был мало знаком с Нэнси и, наверное, за без малого пять лет своей работы в музее разговаривал с ней всего пару раз. Сейчас я об этом жалею, ведь теперь, когда мои интересы все больше смещаются от динозавров к млекопитающим, она стала одним из моих научных кумиров.

Нэнси тоже палеонтолог, хотя и по совместительству. Ее научная карьера началась в аспирантуре, когда она стала одним из ведущих мировых специалистов по многобугорчатым, тем самым млекопитающим с торчащими зубами, которые жевали цветочки под ногами у тираннозавров в меловой период. Затем она неожиданно сменила курс и стала ведущим мировым специалистом по рукокрылым. За несколько месяцев до того, как я приступил к своей диссертации, она опубликовала сенсационное открытие, удостоившееся заметки в Nature, — это был онихониктерис (Onychonycteris), древнейшая и самая примитивная в мире летучая мышь из раннего эоцена, жившая около 52,5 года назад. Но в основном Нэнси занята не описанием древних костей — она пробирается сквозь джунгли Юго-Восточной Азии и неотропиков в поисках ныне живущих рукокрылых, собирает образцы крови и других тканей летучих мышей, чтобы добыть ДНК и построить их родословные деревья.

Летучие мыши в представлении не нуждаются. Нравятся ли они вам или пугают вас, они общеизвестны как единственные млекопитающие, способные к настоящему полету. Некоторые другие млекопитающие умеют парить или скользить в воздухе на кожных перепонках, например летяги и шерстокрылы (их неправильно зовут летучими лемурами, но они не приматы) или вымершие харамииды юрского и мелового периодов вроде той засекреченной окаменелости, которую я видел в китайской мастерской несколькими главами раньше. Но среди млекопитающих только рукокрылые освоили машущий полет: активно взмахивая крыльями, они создают подъемную силу и тягу, необходимую, чтобы передвигаться в воздухе.

Машущий полет — непростое дело, вот почему эволюция сумела создать его всего три раза за всю историю позвоночных. Каждый случай был отдельным экспериментом по подъему в воздух. Птеродактили удлинили безымянный палец для крепления гигантского кожистого паруса. Динозавровые предки птиц удлинили переднюю конечность целиком и отрастили на ней крыло из перьев. Рукокрылые, наоборот, удлинили большинство пальцев, и получилась рука-крыло, которой они обязаны своим названием. Крыло летучей мыши — хитроумная конструкция: натянутая между пальцами кожа тонкая и гибкая, взмах происходит при сокращении больших мышц, прикрепленных к грудине. Это обеспечивает мышам скорость полета — по некоторым измерениям, до 160 км/ч — и способность плавно огибать препятствия, что весьма кстати для животных, ведущих преимущественно ночной образ жизни.

Полет — сверхспособность рукокрылых. Он дает доступ к средам обитания и видам пищи, недоступным для наземных млекопитающих, и, безусловно, исчерпывающе объясняет нынешнее изобилие и разнообразие летучих мышей. Каждый пятый вид ныне живущих млекопитающих относится к рукокрылым — в общей сложности около 1400, и по разнообразию их опережают лишь грызуны. Виды рукокрылых не только многочисленны, но еще и прекрасно уживаются вместе: в тропиках одну и ту же экосистему может населять свыше сотни видов. А некоторые из этих видов отличаются огромной численностью. Одна из причин, почему летучие мыши навевают ужас, — их склонность жить густонаселенными колониями, где гнездится бессчетное множество особей, которые висят вниз головой, уцепившись лапками, в пещерах или под мостами, сгрудившись так, что издали они кажутся грандиозным ковром и их животную природу выдает только вонь и обилие капающего помета. Я навсегда запомню свой визит в одну из таких колоний под мостом Конгресс-Авеню в Остине, штат Техас, где полтора миллиона летучих мышей разом вылетает в сумерках, плавно взмахивая крыльями, на вечернюю охоту за насекомыми. Это было биологическое представление, какого я больше никогда не видал. Но именно из-за своего коммунального образа жизни рукокрылые сильно подвержены инфекционным заболеваниям, а их колонии печально известны как инкубаторы вирусов, которые затем передаются людям.

Ископаемая летучая мышь Onychonycteris, описанная Нэнси Симмонс.

Фотография Мэтью Диллона

Как летучие мыши обрели свою сверхспособность летать? Удивительно, но мы очень мало знаем об эволюции их крыльев и полета. Из ДНК-теста на отцовство нам известно, что рукокрылые — представители северной группы лавразиатериев и на родословном древе близки хищным (кошкам и собакам) и копытным (парнокопытным и непарнокопытным). Излишне пояснять, что летучая мышь совершенно не похожа на собаку или лошадь, а значит, должна была существовать переходная последовательность вымерших видов, развивавшихся от наземного млекопитающего с ходячими конечностями к рукокрылому летуну. Беда в том, что у нас не хватает окаменелостей, запечатлевших эту эволюционную трансформацию. Скелеты первых известных летучих мышей появляются с эоцена, как открытый Нэнси Симмонс онихониктерис, и это уже настоящие летучие мыши. У них узнаваемые очертания эмблемы Бэтмена: маленькая головка, компактное туловище, коротенький хвостик и широкие крылья, растянутые на передних конечностях. Это были почти невесомые зверьки, чьи хрупкие скелеты могли сохраниться только при исключительном стечении обстоятельств. Онихониктерис, например, был погребен в спокойных глубинах озера в штате Вайоминг, и так же происходило захоронение летучих мышей из более молодых эоценовых сланцев немецкого озера Мессель. Предки этих, к счастью, сохранившихся эоценовых рукокрылых, вероятно, были еще мельче и еще больше подвержены разрушению после смерти, поэтому нам не повезло обнаружить их ископаемые остатки… пока.

Крыло летучей мыши и рука человека.

Рисунок Сары Шелли

Хотя мы все еще не располагаем ископаемыми образцами реальных предков летучих мышей, впервые отрастивших крылья и поднявшихся в воздух, по находкам вроде онихониктериса и других ранних рукокрылых можно сделать кое-какие выводы. Описывая онихониктериса, Нэнси и ее коллеги отметили, что он намного примитивнее современных видов. Конечно, он обладал руками-крыльями и большим гребнем на грудине для крепления махательных мышц, следовательно, умел летать. Но крылья у него были непривычной формы — короткие и толстые, непохожие на более широкие и изящные крылья большинства современных летучих мышей. А значит, онихониктерис был не столь маневренным, и ему требовалось лететь очень быстро, чтобы обеспечивать достаточную подъемную силу. Полет у него, вероятно, тоже был странным — он то махал крыльями, то парил, трепыхаясь, словно пьяная бабочка. Были у него и другие анатомические странности. Что любопытно, если не смотреть на крылья, то по пропорциям тела онихониктерис напоминал типичное планирующее животное вроде летяги. Кроме того, на всех пальцах у него имелись острые загнутые коготки — тогда как у современных рукокрылых на пальцах крыльев когтей нет, — а значит, он был ловким древолазом, цеплявшимся за ветки всеми четырьмя конечностями.

Если сложить все эти подсказки вместе, они указывают на то, что рукокрылые произошли от древесного планирующего предка, который перешел к машущему полету, удлинив пальцы передних лап и обратив их в крылья. Новообретенное крыло совершило переворот: по сравнению с кожными перепонками планирующих животных оно обладало вдвое большей площадью для обеспечения подъемной силы и тяги и таким образом давало возможность более длительного и точного полета. И все же первые активные полеты неминуемо не могли не быть неуклюжими. Аэродинамическая эффективность онихониктериса была ниже, чем у современных рукокрылых, — он тратил больше усилий, чтобы обеспечить подъемную силу, и не умел так ловко облетать ветки и другие препятствия. Но Рубикон был перейден, мыши взлетели, и с этого момента естественный отбор непрерывно совершенствовал их полет, наращивая ширину крыльев, дающих подъемную силу, увеличивая дальность полета и маневренность.

Это правдоподобная версия, и она убедительна в свете того, что нам известно сейчас, но все-таки нам не хватает ископаемых переходных видов — заполняющих промежутки между наземным образом жизни, планирующим полетом и машущим, — чтобы доказать ее.

Какими бы путями рукокрылые ни приобрели свою рукокрылость и способность к машущему полету, очевидно, что стоило им полететь, как они быстро распространились по всему миру. К концу раннего эоцена, всего через несколько миллионов лет после периода ПЭТМ, рукокрылые оставляют свои окаменелости в Северной Америке (тот же онихониктерис), Европе и Африке. Ископаемые остатки появляются даже в Австралии, уже тогда изолированной на краю света, и в Индии, еще не соединившейся с Азией. Рукокрылые стали первой космополитической группой плацентарных млекопитающих — первыми, кто преодолел оковы географии, до сих пор диктовавшие пути эволюции палеоценовых и эоценовых видов. Почему, не секрет. Рукокрылые умели летать, а значит, без труда могли пересекать водные барьеры, которые затрудняли или делали вовсе невозможным расселение наземных млекопитающих. Они, как инвазивная орда, распространялись по земному шару с такой скоростью, что достигли Южной Америки и Африки — двух крупнейших островных континентов — раньше, чем там успели возникнуть эндемичные летающие формы. К сожалению, именно по этой причине, по-видимому, не существует экзотических рукокрылых сумчатых[37] или рукокрылых афротериев — все рукокрылые принадлежат к лавразиатериям.

Распространяясь по планете — в наши дни рукокрылые заселили все континенты, кроме Антарктиды, и практически каждый клочок земли, не покрытый ледниками, — они при этом диверсифицировались по размерам, форме крыльев, способам полета, питанию и экологическим нишам. Около 48 млн лет назад, в среднем эоцене, сотни летучих мышей падали в ядовитый ил озера Мессель, и их изумительно сохранившиеся отпечатки демонстрируют немалое разнообразие. Известно семь видов, и форма их крыльев и окаменевшее содержимое желудков свидетельствуют о том, какой разный образ жизни они вели. Одни, с узкими крыльями, высоко парили в открытом небе над озером, другие — ширококрылые лихачи — носились среди густых ветвей среднего яруса леса, третьи, с переходными формами крыльев, летали в прогалинах между деревьями. Одни виды питались мотыльками и прочими летающими насекомыми; другие собирали с веток жуков и менее подвижных букашек.

Все рукокрылые Месселя, по-видимому, обладали еще одной сверхспособностью большинства современных видов — эхолокацией. Это мощный биологический сонар, но совершенно не сравнимый ни с чем в нашем собственном сенсорном репертуаре. Летучие мыши испускают высокочастотный писк горлом или щелкают языком, прислушиваются к эху и создают у себя в мозгу «картину» звукового ландшафта. Таким образом они получают возможность «видеть» в темноте — это шестое чувство, помогающее обнаружить затаившихся хищников, съедобных насекомых и ветки деревьев, чтобы не врезаться их. Летучим мышам, использующим при эхолокации горло, необходимы две вещи: во-первых, большая спиральная улитка в ухе, чтобы слышать эхо; во-вторых, надежное соединение между гортанью и ухом, которое обеспечивает так называемая шиловидно-гиалиновая кость, окружающая барабанное кольцо, — таким образом, нервная система может сопоставлять издаваемый писк с входящим эхом, а кроме того, эта кость обеспечивает крепление мощных гортанных мышц, необходимых, чтобы пищать. Эти характерные анатомические признаки наблюдаются на ископаемых остатках, поэтому нам известно, что летучие мыши из Месселя обладали способностью к эхолокации, а онихониктерис нет. Следовательно, эхолокация появилась позже, чем полет.

Как и в случае с полетом, первые опыты эхолокации были скромными. У некоторых летучих мышей из Месселя улитка была ненамного больше, чем у видов, неспособных к эхолокации, и, вероятно, их сонар работал с низким разрешением — он использовался для приблизительной ориентации и избегания крупных препятствий. Со временем эта система получила тонкую настройку путем естественного отбора: приставка «Денди» 1990-х, с примитивной графикой и ограниченными возможностями, превратилась в современную игровую консоль. Увеличенная улитка позволила более прогрессивным видам рукокрылых четче «видеть» в темноте и не просто избегать препятствий, а активно использовать свой сонар для охоты на насекомых в полете. Ныне рукокрылые — одни из самых умелых воздушных охотников, способные услышать шелест крылышек насекомого в кромешной тьме, точно определить его местонахождение и схватить его на лету. Эхолокация стала судьбой летучих мышей, их билетом в ночное небо, а птицы, которые еще раньше произошли от динозавров, за исключением немногих видов, так и не приобрели эхолокацию — не смогли завоевать ночные ниши.

Не все рукокрылые, способные к эхолокации, используют ее для поиска насекомых; некоторые с ее помощью разыскивают другие виды пищи. Самые одиозные из них — это летучие мыши, которых боятся больше всего: вампиры, действительно пьющие кровь. Три вида вампиров, обитающие в Центральной и Южной Америке, — единственные млекопитающие, промышляющие исключительно кровью. Этот необычный рацион называется гематофагией. Трудно представить себе более жуткое создание природы, чем эти мыши: испустив пару эхоимпульсов, они находят своих спящих жертв, а их мозг настроен на обнаружение ритмов дыхания. Они бесшумно подлетают к ничего не подозревающей жертве — разумеется, в потемках, — приземляются рядом с ней, медленно подползают на четвереньках, определяют с помощью теплового сенсора в носу место на коже, где близко проходят кровеносные сосуды, а затем вонзают свои острые зубы и слизывают языком текущую кровь. Попойка продолжается около получаса, причем они стараются не выпускать слишком много крови, чтобы хозяин остался жив и обеспечил следующую кормежку. Обычно жертвами становятся птицы, коровы и лошади, но зафиксированы и случаи нападения вампиров на людей. Как будто они и так недостаточно страшные, вампиры селятся колониями, в которых сотни и тысячи особей свисают с потолков пещер в дневное время, а ночью вылетают кормиться. За год колония в сто особей выпивает объем крови как у 25 коров.

Встречались ли среди эоценовых рукокрылых кровососы? Мы не уверены, и это один из множества вопросов эволюции этих животных, которые еще остаются открытыми. Если вы молодой палеонтолог и хотите прославиться, попробуйте отыскать кости рукокрылых палеоцена или самого начала эоцена. И если у вас получится, я хотел бы предложить вам назвать какое-нибудь из них в честь Нэнси, как наша команда в Нью-Мексико официально назвала «первобытного бобра» — открытого Кариссой Рэймонд в начале этой главы — Kimbetopsalis simmonsae, в знак признания ранних исследований Нэнси по многобугорчатым, до того, как она переключилась на летучих мышей. Пока переходные окаменелости не покажут, как летучие мыши перешли от наземного образа жизни к планированию и полету, все еще остается немало тайн. Но есть еще одна группа млекопитающих, претерпевшая другую, но столь же удивительную трансформацию, и в этом случае ископаемые остатки пошагово демонстрируют нам, как это происходило.

Пирамиды Гизы высятся уже 4000 лет, опаляемые солнцем Сахары и обдуваемые ветрами. Как и многие египетские памятники, они построены из прочного материала — известняка, чья родословная намного древнее фараонов. Эти твердые, богатые кальцием отложения образовались в теплых спокойных водах моря Тетис более 40 млн лет назад, в эоцене. Существа, жившие в этом забытом мире — задолго до того, как Северная Африка стала вначале сушей, затем пустыней, а затем и колыбелью человеческой цивилизации, — оставили свои окаменелые отпечатки. Сами блоки пирамид в Гизе изобилуют частицами водорослей, раковинками микроскопического планктона[38] и окаменелостями моллюсков. А примерно в 200 км к юго-западу, возле пальмового Файюмского оазиса, орошаемого Нилом, из эоценовых слоев выступают куда более крупные ископаемые остатки.

В переводе с арабского Вади-аль-Хитан означает «Долина китов». Это не метафора. Пустынная почва усыпана китовыми скелетами, словно эоценовое морское дно вывернулось на сушу и окаменело. Эта сцена вызывает ощущение диссонанса, неправдоподобия: тысячи китов на песке, под палящим солнцем, в двух сотнях километров от ближайшего моря, где сейчас плавают киты. Киты без воды кажутся столь же невообразимыми, как если бы они оказались на Луне среди кратеров. Многие скелеты в отличном состоянии, учитывая их древность: огромные кости сохранились полностью сочлененными, зубастые черепа соединены с плавно изогнутыми позвоночниками, по бокам торчат ребра. Если обойти змеиные извивы туловища, можно увидеть отходящие от плеч уплощенные ласты, затем спинные позвонки перейдут в хвостовые, а затем в месте, где хвост сужается, покажутся маленькие косточки, отделенные от остального скелета.

Таз и нога.

Странно. Ни у одного из современных китов нет задних ног, да они им и не нужны: они используют передние ласты, чтобы рулить, а двулопастный хвост — чтобы плавать.

Скелеты из Вади-аль-Хитан — принадлежащие 15-метровому базилозавру (Basilosaurus), его меньшему собрату дорудону (Dorudon) и ряду других видов — это не обычные киты. Они напоминают о временах, когда киты ходили. Хотя сами виды из Вади-аль-Хитан обитали в океане, они еще сохраняли ноги, унаследованные от наземных предков, которые за 10 млн лет в эоцене перебрались в воду, видоизменили свое тело, превратившись из длинноногих бегунов в обтекаемые подводные лодки, и уже никогда не возвращались на твердую почву. При этом они продолжали увеличиваться в размерах и все больше приспосабливались к морю, постепенно теряя части тела, характерные для наземных млекопитающих, и приобретая те, что необходимы для полностью водного образа жизни.

Ископаемые скелеты китов в египетской пустыне, долина Вади-аль-Хитан.

Фотографии Ахмеда Мосада (вверху) и Мохаммеда али Муссы (внизу)

Это образцовый пример крупного эволюционного изменения, вошедший во все учебники биологии, — превращение одного типа организма в другой, который выглядит и ведет себя совершенно иначе, с перестройкой тела в соответствии с новым образом жизни. Это не гипотеза; мы располагаем реальной последовательностью ископаемых скелетов, включая базилозавра и дорудона, демонстрирующих поэтапные метаморфозы китов. Если кто-нибудь попытается утверждать, что «переходных форм» или «недостающих звеньев» в палеонтологической летописи не существует, расскажите ему о ходячих китах.

Прежде чем углубиться в историю китов, давайте отбросим лишнее и отметим очевидное. Кит похож на рыбу. Принять его за гигантскую рыбину простительно — я уже не первый год учился в школе, когда наконец уразумел, что киты — млекопитающие. Они похожи на рыб потому, что конвергентная эволюция приспособила их строение к сходному образу жизни — плаванию, питанию и размножению в воде. То есть киты не похожи на других млекопитающих потому, что во время эоценового перехода от наземного к водному образу жизни многие черты и повадки стереотипного «млекопитающего» у них исчезли или перепрофилировались. Среди млекопитающих киты самые немаммальные — и все же они млекопитающие. При ближайшем рассмотрении это видно. У них одна кость нижней челюсти и три слуховые косточки, а эти анатомические признаки как раз и определяют млекопитающих; у них есть молочные железы, и они выкармливают потомство молоком; и хотя у них гладкая кожа, рудименты волос сохраняются — в виде вибрисс вокруг пасти (у некоторых видов они присутствуют только в детстве). Более того, киты — плацентарные млекопитающие: они рожают крупных — нередко очень крупных — и хорошо развитых детенышей, и плод получает питание от плаценты. Если вы не верите, доказательством тому служит их пупок — место, где прикрепляется пуповина, отходящая от плаценты, в утробе матери.

Итак, киты — млекопитающие, но какие именно? Иными словами, от каких наземных млекопитающих они произошли? Это озадачивало мыслителей на протяжении тысячелетий. Аристотель признавал, что киты — не рыбы, но в ту пору, задолго до появления эволюционной теории, он и помыслить не мог о том, что они произошли от других видов. Дарвин, которому изредка случалось давать маху, допустил, что киты могли произойти от медведей, которые плавали с открытым ртом, собирая насекомых с поверхности воды, — идея столь нелепая, что из более поздних изданий «Происхождения видов» он ее убрал. Джордж Гейлорд Симпсон, создавая свое знаменитое родословное древо млекопитающих в 1945 г., замял вопрос, выделив китам особую ветвь, далеко отстоящую от других групп. Наконец, во второй половине XX в. в палеонтологической летописи материализовались многообещающие кандидаты в предки китов — «архаические» плацентарные палеоцена, а именно мезонихиды, чьи толстые острые зубы напоминали зубы ископаемых китов. Эта гипотеза, впрочем, была неубедительна, так как родственные связи, выстроенные на основании сходства зубов, часто бывают ненадежными из-за конвергентной эволюции.

Настоящий ответ появился в конце XX столетия. Загадку разрешили одновременно палеонтологи и генетики, причем те и другие на этот раз — в отличие от множества других случаев, которые уже упоминались выше, — пришли к одному и тому же выводу. Киты — парнокопытные.

Вначале анализ ДНК показал, что киты попадают на родословном древе в один кластер с коровами, овцами, гиппопотамами, верблюдами, оленями, свиньями и другими парнокопытными травоядными. Затем это подтвердили ископаемые. В 2001 г. у нескольких скелетов примитивных ходячих китов эоцена обнаружили самый характерный признак парнокопытных: двойной блоковый сустав таранной кости, то есть кость щиколотки у них имеет по желобку на обоих концах. Как мы знаем из предыдущей главы, это уникальное строение щиколотки парнокопытные приобрели еще в начале эоцена, на пике периода ПЭТМ, когда они только появились, это была адаптация к быстрому бегу, чтобы не подворачивались щиколотки. Ни у одного другого млекопитающего, включая таких быстрых бегунов, как лошади и собаки, этой адаптации нет. Конечно, нет ее и у современных китов, у которых щиколотки исчезли без следа. У древних китов, находившихся в процессе перехода к водному образу жизни и уже почти утративших ноги, она оставалась только потому, что те унаследовали ее от своих парнокопытных предков. Как и наш аппендикс, подобное строение щиколотки некогда было функционально, а затем функция была утрачена, но особенность сохранилась. Для науки — удача, ведь, в отличие от ДНК, таранную кость можно пощупать руками и она немедленно убедила даже самых скептичных палеонтологов, что киты относятся к парнокопытным.

Здесь возникает следующий вопрос: от каких именно парнокопытных произошли киты? Отчасти ответ дает генетический анализ: ближайшие современные родственники китов — гиппопотамы. Но гиппопотамы не очень-то похожи на китов — вы можете себе представить, как выглядел общий предок синего кита и речного гиппопотама? К тому же древнейшие гиппопотамы жили в миоцене, спустя миллионы лет после того, как базилозавры и дорудоны уже бороздили моря в эоцене. Это значит, что гиппопотамы — не предки китов, а их двоюродные братья. Их истинными предками были переходные виды в ископаемой летописи, куда входят базилозавр и дорудон. Здесь палеонтологам раздолье: только окаменелости, а не ДНК могут рассказать о том, как киты перебрались в воду. Это рассказ о том, как Бэмби стал Моби Диком.

Последовательность эволюции китов.

Иллюстрации Тодда Маршалла

Эта история начинается за 10 млн лет до египетских китов, на другом берегу моря Тетис, к востоку. Индия тогда еще была островом, хотя период ее изоляции подходил к концу. Она стремительно дрейфовала через экваториальные воды на север, где ее ждало столкновение с Азией — первый акт «закрытия» моря Тетис. Примерно 50–53 млн лет назад — плюс-минус — между двумя массивами суши оставалась лишь узкая полоска тропических вод. Вскоре они сложатся, и эта область образует Гималаи — шов между двумя неподвижными блоками земной коры. Но на протяжении нескольких миллионов лет это была тихая заводь, зона освещенного солнцем мелководного морского шельфа, куда стекали реки из Индии. Это непритязательное местечко стало полигоном для одного из величайших экспериментов в эволюционной истории.

В числе многих млекопитающих, заброшенных судьбой на остров Индостан, было парнокопытное ростом с енота — индохиус (Indohyus). Это был грациозный скакунок с собачьей мордочкой и туловищем олененка, гарцевавший по лесу на длинных тонких ножках. Образ жизни он вел скромный — жевал листики и прятался от хищников. За ним мало кто мог угнаться: он удирал большими скачками, используя возможности двойного блокового сустава. Впрочем, иногда ему угрожали более ловкие хищники, не пешие, а летучие, — птицы. Но крохотное копытное млекопитающее владело одним трюком: оно могло, подобно современному африканскому оленьку, прыгнуть в реку или озеро и затаиться под водой. Этот зверек не был чемпионом по плаванию, воду он использовал как убежище, а заодно мог там пожевать водные растения, дожидаясь, пока злодей улетит. Надо признаться, эта картина — вымысел, но основанный на ископаемых находках, которые не только проливают свет на образ жизни индохиуса, но и показывают, как это тщедушное создание, хрупкое телосложение которого предельно далеко от титанических пропорций синего кита, стало китовым предком.

Первые находки индохиуса были сделаны в Кашмире — пограничном регионе Гималаев, за владение которым спорят Индия, Пакистан и Китай, — индийским геологом А. Ранга Рао и описаны в 1971 г. Они были скудные — несколько зубов и обломок челюсти, — и Рао до самой смерти понятия не имел, какое животное он нашел. Его вдова, однако, проявила упорство. Она сохранила ящики с породой из кашмирских раскопок, многие из которых оставались неоткрытыми, и переслала их голландско-американскому палеонтологу Хансу Тевиссену. Поначалу Тевиссен тоже не придал им значения… пока его лаборант случайно не расколол череп, заключенный в одном из камней. Тевиссен не поверил своим глазам: полая слуховая булла, окружающая три косточки среднего уха, загибалась раковиной, и внутренняя стенка ее была утолщена и изогнута. Возможно, какая-то косточка, примостившаяся в задней части черепа, никому, кроме анатома, ни о чем не сказала бы, но она имела огромное значение в двух отношениях.

Скелеты ископаемых китов, иллюстрирующие переход от наземного к водному образу жизни. Сверху вниз: Pakicetus, Ambulocetus, Basilosaurus, Dorudon. Масштаб 1 м относится только к двум нижним изображениям.

Фотографии Кевина Гертина, Notafly, а также из статьи Voss et al., 2019, PLoS ONE

Во-первых, генеалогически эта необычная слуховая булла связывала индохиуса с китами. Почти у всех млекопитающих булла хрупкая, иногда тонкая, как яичная скорлупа, и похожа на пузырь. Но не у китов, у которых она в форме раковины и твердая, как камень. Это такая же визитная карточка китов, как двойной блок таранной кости у парнокопытных. При отсутствии генетических данных, обусловленном тем, что невозможно получить ДНК столь древнего животного, это самое надежное доказательство семейного родства, какое только может дать анатомия.

Во-вторых, слуховая булла кое-что говорит нам об образе жизни индохиуса. У китов ее необычное строение имеет свою причину. Вспомним, что у всех млекопитающих эти полые кости — по одной с каждой стороны головы — играют роль шумопоглощающих наушников, которые изолируют среднее ухо во время передачи звука в улитку, а затем в мозг. Китам нужно слышать под водой, а это труднее, чем в воздухе. Поэтому им нужен слуховой аппарат, а утолщенная скорлупа буллы, как и ее изгиб, усиливает способность улавливать звук. Следовательно, если таким слуховым аппаратом обладал индохиус, он тоже должен был хорошо слышать под водой. Это согласуется с другими странностями находок Рао. Кости ног индохиуса были чрезвычайно плотными, с толстыми стенками и маленькими мозговыми полостями — характерный признак водных животных, которым нужен балласт, чтобы уменьшить плавучесть и оставаться под водой. А пропорции его тела — маленькая головка, крупное туловище, тоненькие ножки, длинные кисти и стопы — удивительно напоминали современного оленька, что наводит на мысль, что он вел сходный образ жизни: кормился по берегам рек и ручьев и нырял в воду в случае опасности.

Если сложить все это вместе, станет ясно, что индохиус был наземным млекопитающим, экспериментировавшим с водной средой. Это был первый шаг его длительного эволюционного пути, который отнюдь не был предопределен. Природа не задавалась целью создать китов. Эволюция так не работает: она не планирует загодя, а действует в настоящий момент, приспосабливая организмы к непосредственным задачам, с которыми они сталкиваются. Когда индохиус мчался в воду, он просто хотел спастись или искал пищу. Он и понятия не имел, что его потомки станут морскими левиафанами. Но Рубикон был перейден, и как только парнокопытные малютки окунули свои копытца в воду, естественный отбор был готов превратить их в более умелых пловцов.

Следующая задача состояла в том, чтобы сделать что-то с ногами. Ножки-спички с копытцами, какие были у индохиуса, позволяли плавать лишь кое-как. Если вы хоть раз смотрели одно из этих вирусных видео с оленем, свалившимся в бассейн, вы понимаете, о чем речь. Ответом эволюции стал пакицет (Pakicetus), следующее звено перехода от наземной жизни к водной. Его описал научный консультант Тевиссена Фил Гингрич, уже знакомый нам из предыдущей главы как специалист по периоду глобального потепления ПЭТМ. Не менее известен Гингрич как специалист по ранним китообразным, и пакицет — его главное открытие. Это был зверь размером с крупную собаку, с длинной мордой и волчьим оскалом — признак того, что от вегетарианского рациона он перешел к мясному. Но больше всего обращают на себя внимание ноги: они толще, чем у индохиуса, и лапы начинают походить на ласты аквалангиста. Пакицет все еще был по большей части пешеходом. Он жил в двух мирах — благодаря таранной кости с двойным блоком он хорошо передвигался по суше и мог ходить по мелководью пресноводных ручьев, впадавших в море Тетис. Но он также умел грести лапами и немного вилять туловищем, так что получался многофункциональный вездеход-амфибия, умевший передвигаться всевозможными способами.

И все же пакицета нельзя было назвать грациозным пловцом, и он вел двойную жизнь между сушей и рекой. Следующее звено в эволюционной цепи — амбулоцет (Ambulocetus), описанный Тевиссеном. С Индийского субконтинента он делал вылазки в соленые прибрежные воды моря Тетис. Размером с крупного морского льва, он явно был лучше приспособлен к водному образу жизни, чем пакицет, — туловище длиннее и более обтекаемой формы, ноги короче, а лапы шире и похожи на весла. Прибрежные течения он мог преодолевать двумя способами — старым и новым: либо грести лапами, как его наземные предки, либо волнообразно изгибать позвоночник вверх-вниз, чему он научился в воде. У него также появилось еще одно слуховое приспособление — жировая подушка в нижней челюсти, прилегающая к кости буллы, чтобы улавливать подводные вибрации и передавать их в ухо. Амбулоцет — как и современные киты — буквально слышал посредством челюсти. Эта эволюционная хитрость позволила обойти такую проблему, как неэффективность барабанной перепонки наземных млекопитающих под водой, в чем мы можем убедиться при попытке поболтать друг с другом в бассейне. Животному с плавательными и сенсорными способностями амбулоцета на суше было особо нечего делать. Хотя, вероятно, он все еще умел ходить — как минимум ковылять, — по образу жизни он скорее напоминал крокодила: это был засадный хищник, предпочитавший таиться на мелководье и хватать заостренными зубами рыбу.

На этой стадии эволюция взялась за животное, которое выглядело как миниатюрный олень, и сотворила достаточно крупное ластоногое плавающее млекопитающее, умеющее хорошо слышать под водой. Оно порвало связь с сушей и пресноводной средой и теперь плавало, извивалось и подстерегало добычу на прибрежном мелководье океана, омывающего Индийский субконтинент. Пути назад не было. Суша осталась в зеркале заднего вида. Впереди был океан — целиком и полностью. Не только прибрежные воды острова, но и открытые просторы и темные пучины, покрывающие 70 % поверхности Земли.

Первыми китами, распространившимися по всей планете, стали протоцетиды, типичным представителем которых был родхоцет (Rodhocetus) — еще один вид, описанный Гингричем. Они все еще оставались ходячими китами, но лишь номинально. Их лапы, особенно задние, были до смешного велики — но не потому, что они хорошо бегали. Нет, это было приспособление для плавания, и хотя протоцетиды могли передвигаться по суше, они делали это так же неуклюже, как аквалангист, вздумавший пробежаться в ластах. Вероятно, по образу жизни они напоминали тюленей — бóльшую часть времени проводили в воде, но время от времени выбирались на скалы, чтобы погреться на солнышке, спариться, родить и выкормить детенышей. Больше на суше им было делать нечего. Практически расставшись с наземной родиной предков, они направились в открытый океан. Уже 40 млн лет назад — к моменту столкновения Индии с Азией — протоцетиды населяли моря у побережий Азии, Африки, Европы и Северной Америки, а вид под названием «перегоцет» (Peregocetus) добрался до тихоокеанского побережья Южной Америки. Протоцетиды и мигрировавшие одновременно с ними афротерии в лице ламантинов стали второй волной плацентарных космополитических видов вслед за рукокрылыми. Если рукокрылые преодолели географические барьеры по воздуху, то протоцетиды — по воде, загребая своими широкими перепончатыми лапами.

А потом ходячие киты перестали ходить. Это ознаменовало их окончательное расставание с сушей. Египетские скелеты из Вади-аль-Хитан запечатлели этот решающий момент в эволюции китообразных, когда они перешли к полностью водному образу жизни и впервые стали напоминать знакомых нам китов.

У базилозавра есть несколько отличий от протоцетид. Во-первых, гигантские размеры: он достигал 17 м в длину и весил более 5 т, что на порядок больше типичных протоцетид. Чтобы перемещать свою грандиозную тушу в воде, базилозавр обзавелся новым плавательным приспособлением — хвостовым плавником, который поддерживался широкими позвонками. Волнообразные движения плавника вверх-вниз создавали тягу. Эти гибкие движения стали возможны лишь потому, что тазовый пояс и задние конечности все дальше усыхали, отделяясь от позвоночника и давая хвосту новую степень свободы. Ноги базилозавра являли собой жалкое зрелище — они были меньше человеческих, притом что корпус был длиннее многих яхт. Они все еще выступали из туловища, но вскоре киты утратят все внешние признаки их присутствия. Сохранятся лишь внутренние редуцированные косточки таза и конечностей, заслужившие пощаду на том основании, что к ним крепятся генитальные мышцы. Передние лапы базилозавра, однако, оставались выраженными — они приобрели вид плоских широких рулевых весел, — но явно не могли служить опорой пятитонному телу на суше. Шея укоротилась, слившись с туловищем в одно торпедообразное целое; в околоушных костях появились полости, чтобы регулировать давление при нырянии, а ноздри начали смещаться назад, превращаясь в дыхала. Все эти приспособления помогли базилозавру стать первоклассным пловцом. И не каким-нибудь, а грозным: он был высшим хищником, поедавшим других китов, что доказывают кости дорудона, найденные в области желудка одного из скелетов.

К концу эоцена ходячие киты исчезли совсем. Переход завершился: наземное животное стало облигатным пловцом, уже неспособным вернуться на землю — ни ради спасения от хищников, ни ради кормежки, размножения или сна. Отныне киты будут заниматься всем этим в воде. Эволюция, однако, на этом не закончилась. Она никогда не заканчивается. Примерно на границе эоцена и олигоцена, 34 млн лет назад, началась следующая фаза истории китообразных: настала пора превратить китов в самых совершенных водных животных, какими они только могли стать.

В это время киты разделились на две линии, которые привели к двум версиям современных китов: зубатым и усатым. Каждая из них обладает собственным набором анатомических признаков и форм поведения, в высшей степени приспособленных к подводной жизни. Окаменелости обеих групп начинают появляться на границе эоцена и олигоцена. С этого времени киты современного типа выходят за границы расселения протоцетид и базилозавра, распространяясь в самые высокие широты и холодные океаны. Теперь они освоили и прибрежные воды, и открытое море, и арктические, и тропические условия, и мелководье, и глубины, отважились даже забраться в пресные воды — речные дельфины (да, дельфины — тоже китообразные) и другие виды вернулись в среду обитания индохиуса и пакицета. Китовая империя стала глобальной во всех отношениях.

Среди зубатых китов — официально известных как Odontoceti — ныне числятся кашалоты, косатки, нарвалы, дельфины и морские свиньи. Это свирепые хищники, стоящие на вершине пищевых цепей в океане, и в их распоряжении три главных оружия.

Первое — их острые зубы, видоизменившиеся так, что они уже не похожи на зубы млекопитающего. Исчезли все сложные бугорки и гребни; исчезла последовательность резцов, клыков, предкоренных и коренных зубов; молочные зубы перестали меняться на постоянные; утрачена способность жевать. Все зубы превратились в конусообразные колышки, которыми зубатые киты просто откусывают мясо рыб или других китов и затем проглатывают. Некоторые виды почти не пользуются зубами, когда едят, и лениво заглатывают добычу целиком.

Второе оружие, как ни странно, роднит китообразных с рукокрылыми, хотя явно развилось у тех и других независимо друг от друга — эхолокация. Зубатые киты издают высокочастотные щелчки и свист, выпуская воздух через звуковые губы — мясистое уплотнение носовых проходов сразу под дыхалом. Жировая подушка на лбу — так называемая акустическая линза — фокусирует звуки, которые затем отражаются обратно и улавливаются специализированной улиткой уха. Если летучие мыши применяют эхолокацию для ловли насекомых или поиска жертвы, у которой можно попить крови, то зубатые киты пользуются своим сонаром, чтобы обнаруживать стаи рыб или кальмаров в темных мутных глубинах океана. Это настолько чувствительный механизм, что зубатым китам больше не нужно обоняние — и, по сути, они его утратили.

Черепа зубатого и усатого китов.

Рисунок Сары Шелли

Наконец, у зубатых китов невероятно большой мозг. У кашалота самый крупный мозг среди всех животных на Земле, возможно, за всю ее историю. Он весит 10 кг — в пять раз больше человеческого мозга и больше мозга любого слона. По соотношению размеров мозга и тела, которое служит примерным относительным показателем интеллекта, он занимает второе место после человека, опережая всех остальных животных. Кашалоты достаточно умны, чтобы перехитрить свою добычу, они используют орудия и узнают себя в зеркале.

Все эти хищные способности развились задолго до появления современных кашалотов и их родичей, их начало прослеживается эоцен-олигоценовой грание. Древнейшие ископаемые зубатые киты, как, например, котилокара (Cotylocara) и эховенатор (Echovenator) из Южной Каролины, уже обладали коническими зубами, большим мозгом и особенностями строения черепа, связанными со способностью издавать и улавливать высокочастотные звуки, — в частности, чашеобразным углублением для лобной линзы и управляющих ею мышц, а также улиткой с расширенным основанием. Значит, зубатые киты приобрели крупный мозг и эхолокацию, когда они отделились от усатых китов и быстро выработали собственный уникальный стиль охоты и мышления. С начала олигоцена и до наших дней они совершенствовали свои способности к эхолокации, наращивая лицевые мышцы, чтобы издавать звуки, и акустическую линзу, чтобы отражать их.

Иные из древних зубатых китов посрамили бы современных — даже кашалотов. Миоценовый мелвиллов левиафан (Livyatan melvillei), получивший название в честь автора «Моби Дика», бороздил Тихий океан у берегов Южной Америки 12 млн лет назад. Это был один из крупнейших хищников в истории Земли, длиной до 18 м, из которых 3 м приходилось на череп, внутри которого мог свободно разместиться человек, хотя вряд ли кому-то там понравилось бы. Его пасть раскрывалась так широко, что он легко откусил бы голову крупнейшему из когда-либо живших наземных хищников — тираннозавру. В довершение всего его тридцатисантиметровые зубы были толще железнодорожного костыля и были отлично приспособлены к тому, чтобы крушить кости добычи — ею служили другие киты, усатые. Мелвиллов левиафан, словно придуманный для низкопробного фильма ужасов, обитал в тех же водах, что и прославленная суперакула мегалодон (Megalodon), причем акула, несомненно, кита остерегалась.

Но, как бы ни были велики мелвиллов левиафан и его родичи, им далеко до размеров крупнейших усатых китов. Усатые киты, официально именуемые мистицетами (Mysticeti), включают синих китов, гладких китов, полосатиков и горбатых китов. Их скелеты выглядят карикатурно — с раздутыми черепами и тонкими беззубыми челюстями, выступающими далеко наружу, словно обод мусорного бака или баскетбольного кольца. На этих огромных челюстных костях не найти ни следа зубов, потому что усатые киты утратили предковые зубы-колышки. Их заменило приспособление, из-за которого они и получили свое название, — китовый ус, ряд тесно расположенных пластин из кератина (вещества, из которого состоят наши ногти), свисающих с нёба. С его помощью усатые киты делают то, что не умеют другие млекопитающие, — кормятся, отфильтровывая из воды мелкую живность. Представление, которое некоторые виды устраивают во время кормежки, поистине впечатляет: опустив нижнюю челюсть, кит распахивает зияющую пасть, заглатывает чудовищный объем морской воды, а затем с помощью языка и глоточной мускулатуры выдавливает воду изо рта сквозь ус, добывая в один прием тысячи (если не больше) планктонных организмов. Забавно, что крупнейшее животное в истории питается микроскопической добычей — но поглощает ее с аппетитом Гаргантюа. Ему не требуется эхолокация для поиска пищи и нет необходимости задействовать свой большой мозг для охоты. Все, что нужно, — это лавировать в толще воды и время от времени разевать рот.

Ископаемая летопись показывает, что эволюция усатых китов не была прямолинейной. У древнейших из них, эоценовых мистакодонов (Mystacodon) из Перу и льяноцет (Llanocetus) из Антарктиды, сохранялись зубы, причем одни напоминали конические колышки зубатых, а другие обладали сложным веером бугорков, расходившихся от центрального выступа. У них не было уса, и они не могли питаться как фильтраторы, но тем не менее уже стали намного крупнее других современных им китообразных. В частности, льяноцет достигал по меньшей мере 8 м в длину и был одним из самых больших китов, в миоцене этот рекорд не побили другие усатые и зубатые киты вроде мелвиллова левиафана. Следовательно, китовый ус и питание путем фильтрации появились уже после отделения линии усатых китов от зубатых, и не в них заключался секрет больших размеров усатых китов — по крайней мере, поначалу. Напротив, палеонтологические данные показывают, что первые зубастые усатые киты были кусачими, затем они утратили зубы и начали кормиться путем всасывания и уже после этого на беззубых челюстях появился ус, а с ним и новая способность к фильтрации. Как и в случае с переходом китовых предков от ходьбы к плаванию, переход от зубов к китовому усу и от кусания к фильтрации был постепенным процессом, проходившим в несколько этапов.

Но после того как появился этот способ питания, он дал усатым китам возможность еще больше увеличиться в размерах. В отличие от зубатых китов, постоянно зависящих от «урожая» кальмаров, рыбы и других китов, которыми они питаются, усатые киты располагают практически неисчерпаемыми запасами планктона, который они могут поглощать без особых энергозатрат. Они могут пассивно дрейфовать, объедаясь на шведском столе морепродуктов, особенно во время сезонных цветений планктона или в зонах апвеллинга, где поднимающиеся из глубин океана питательные вещества привлекают рои криля. Синие киты — крупнейшие из ныне живущих и когда-либо живших китообразных — относятся к усатым. Они — кульминация долгосрочной тенденции, начавшейся на эоцен-олигоценовой границе и не ослабевающей доныне, ко все большему гигантизму китообразных. Иную картину являет собой эволюция наземных млекопитающих — как мы убедились в предыдущей главе, слоны и носороги достигли максимальных размеров на эоцен-олигоценовой границе и с тех пор не увеличивались.

Значит ли это, что когда-нибудь появятся левиафаны еще крупнее синего кита? Могут ли эти экстремальные млекопитающие стать еще более экстремальными? Но это вполне можно сделать ставку… если только синие киты и их усатые родичи переживут нынешние бурные изменения климата и окружающей среды, не вымрут и найдут достаточно планктона для пропитания в океанах будущего.

8

Млекопитающие и климатические изменения

Teleoceras

Американская саванна, около 12 млн лет назад (миоцен).

Стояло теплое утро ранней весны. Зима была долгой и томительной; не слишком холодной и снежной, но сухой и унылой — больше трех месяцев неподвижного воздуха и коротких дней. Несколько недель назад дожди наконец возвратились. Саванна начала преображаться.

Поднимаясь все выше над горизонтом, солнце озаряло широкие просторы равнины в глубине континента, в паре тысяч километров от ближайшего морского побережья. Трава покрывала землю ковром. За зиму она поредела, но не погибла и теперь прорастала из напоенной водой почвы, как триллионы крошечных пальчиков, тянущихся к небу. Там и сям виднелись купы деревьев, слишком неравномерные, чтобы образовать лесной полог, — сверху они походили на островки в море трав. Деревья пробуждались от спячки, на кончиках их ветвей распускались нежные листочки и ароматные цветы.

Прошлым вечером дождь заполнил сеть ручейков, стекающих в озеро. Это озеро служило водопоем, и там собирались животные американской саванны. Попить, искупаться, пообщаться, объединиться для защиты от угрозы, таившейся среди деревьев, — собаки ростом с медведя, настоящего адского цербера с выпирающими челюстями и укусом, дробившим кости.

В то утро у воды собралось разношерстное общество. Там было несколько разновидностей лошадей — от миниатюрных скакунов с изящными трехпалыми лапками до могучих рысаков с единственным копытом на спринтерских ногах. Мелкие жевали листья кустарников, торчавших на берегу, а крупные носились по краю озера, взбалтывая копытами ил, а порой останавливаясь, чтобы пощипать травы.

С ними были олени и верблюды. Иные верблюды представляли собой типичные виды — длинноногие, с дурацкой ухмылкой и горбиком на спине. Но был и такой, который вообще не походил на верблюда. У него был силуэт жирафа, с шеей-макарониной, торчавшей высоко над туловищем — метра на три вверх от земли, — так удобно срывать самые вкусные листочки с самых высоких веток! Обычно по утрам эти верблюдожирафы кормились в лесистых островках. Но не этим утром. На заре после сильного дождя риск нападения адского пса был слишком велик, и верблюдожирафы обошлись без завтрака. Они побрели к водопою — в стаде безопаснее.

Еще там были носороги — множество носорогов. Их было по меньшей мере сотни три, а может, и больше, разделившихся на несколько стад. Как и в длинношеих верблюдах, в них было что-то одновременно знакомое и незнакомое. Без сомнения, это были носороги, с коническими рогами, торчащими на носах. Но рыхлые животы, толстые ноги, пухлые морды и почти полное отсутствие шеи — все это придавало им сходство с гиппопотамами. Одни носороги плескались на отмелях, наслаждаясь прохладой воды поутру, ведь с каждой минутой становилось все жарче. Другим, однако, было не до баловства. Урчание в их огромных животах напомнило им о еде. Каждый день для поддержания жизнедеятельности им требовалось съедать десятки килограммов травы. Чем раньше они начнут пировать, тем лучше.

Утро было чудесное, но в воздухе чувствовалось напряжение. Не только страх перед адскими псами, но и что-то еще — как внутри носорожьих стад, так и между ними отношения накалялись. Это были отношения соперничества, трудноуловимые для всех, кроме самих носорогов. В каждом стаде был вожак — самец, и не какой-нибудь, а здоровенный, с самыми большими резцами-бивнями среди всех. Он окружал себя самками, так что каждое стадо скорее походило на гарем. Почти все самки были беременны, и сроки их родов стремительно приближались. Притом многие из них еще заботились о родившихся в прошлом году детенышах, которые уже стали шаловливыми подростками, но порой все-таки нуждались в утешении и материнском молоке.

Такое устройство семьи оставляло мало возможностей для младших взрослых самцов, а их было немало. Некоторые из них искали общества, сбиваясь в стада холостяков — банды, в которых правили тестостерон и обида за неустроенность. То и дело какой-нибудь из холостяков набирался храбрости, чтобы сразиться с доминантным самцом за власть над гаремом, но для храбреца это редко оканчивалось удачей. Еще печальнее была участь одиночек, самых невезучих самцов, слонявшихся, словно зомби, на краю стада. Стоило одному из этих изгоев подойти слишком близко к самкам, как доминантный самец бросался на защиту своего гарема. В ход обычно шли рога и бивни, и драка надолго не затягивалась.

Пока один из самцов высматривал одиночку вблизи своего гарема — в то время как носорожьи детеныши плескались в воде, лошади щипали траву, а верблюдожирафы размышляли, стоит ли рискнуть отойти к деревьям, — по саванне прокатился грохот.

Все животные у водопоя замерли.

Никогда прежде они не слышали такого громкого шума. И никогда больше не услышат, ведь это прозвучала труба апокалипсиса.

Носороги, лошади и верблюды вытянули шеи вверх и увидели, что лазурный простор омрачила туча. Животные саванны не знали, что это был дымный шлейф, растянувшийся примерно на 1600 км к северо-западу. Он уходил в небо все выше, перед тем как, достигнув верхних слоев атмосферы, распуститься шляпкой гриба. Что бы это ни было, туча была далеко — пока еще в сотнях километров. Судя по реакции животных, они решили, что беспокоиться не о чем. Носорог снова набычился на потенциального соперника, детеныши продолжали плескаться, лошади — щипать траву, а верблюдожирафы решили, что с них хватит и никакие адские псы не помешают им лакомиться листвой.

Туча, однако, не останавливалась. Подхваченный западными ветрами, дым расползался по горизонту, как в замедленном кино, приближаясь к саванне. Его становилось все больше.

На востоке вставало солнце, туча шла с запада, и над саванной противоборствующие силы столкнулись. Туча заслонила землю от солнца, и день обратился в ночь. Наступила тьма.

Это была не мирная, а насильственная тьма. Животным саванны она показалась необычайно сильным бураном. Что-то падало с неба — то, из чего состояла дымная туча, не проходило мимо, а сыпалось вниз. Маленькие частички, размерами от пылинки до песчинки, пробивали мрак. Над равнинами завывала вьюга, но падал не снег. Это вещество было не холодным, а чуть теплым. Не белым, а горело-серым. Не мокрым, а колючим — крохотные стеклянные капельки, падая, впивались в шкуры саванных млекопитающих и вызывали такой зуд, какого они в жизни никогда не испытывали. А еще стояла вонь. Несло серой и огнем, и воздух был отравлен.

Птицы стали падать с небес. Их обмякшие тушки шлепались на землю, иногда отскакивая от спин носорогов. Носороги не видели, что происходит, их глаза ничего не различали во мгле. К тому же глаза начинали слезиться — колючая пыль из тучи забивала все, куда могла попасть: глаза, уши, носы, рты. Но даже с забитыми грязью ушами носороги различали шумы, разносившиеся по саванне. Они вселяли ужас. Вой ветра, какофония звуков кашля в стаде и пулеметная дробь сыплющихся на траву мертвых птиц. Град из птичьих трупов.

Тучу несло ветром, и в конце концов небо над саванной очистилось. Черная метель продлилась всего несколько часов, но животным они показались вечностью. Когда солнце наконец пробилось сквозь смог и облако двинулось дальше к востоку, лошади, носороги и верблюды проморгались и пришли в себя. Зрелище, открывшееся их глазам — покрасневшим и залепленным грязью, — было потусторонним.

Вся их саванна была покрыта серым ковром толщиной сантиметров пятнадцать. Это серое вещество было пеплом.

Он окутал все. Ни единой травинки не было видно на земле, ни одного нетронутого цветка или листочка на дереве. Водопой остался на месте, но на поверхности воды кружили вихри пепла, постепенно превращая ее в вязкую массу.

Оцепенение сменилось паникой. Носороги сбились в одну огромную толпу, гаремы к гаремам, банды холостяков и одиночки жались к фертильным самкам и доминантным самцам. Сталкиваясь друг с другом, словно шары для пинбола весом в тонну, животные метались по засыпанной пеплом равнине, растаптывая мертвых птиц в лепешки, а затем, выбиваясь из сил и кряхтя, двинулись к единственному месту, где чувствовали себя в безопасности, — к водопою. Но там уже не было ни безопасности, ни водопоя — лишь яма с кремнеземовой жижей.

Следующие дни выдались тяжелыми. Без воды носорогов, верблюдов и лошадей одолевала жажда, их губы трескались, когда они безуспешно пытались отхлебывать воду из грязи бывшего водоема. Некоторые из них заходили слишком глубоко, и их засасывало в зыбучий пепел — сил выбраться у них не хватало.

Животных мучил голод. Все, что им оставалось, — копытами, лапами и языками пытаться достать траву из-под пепла. Толку от этого было мало: бóльшая часть травы погибла, задушенная и отравленная пеплом, который сработал как гербицид. Положение усугублялось тем, что всякий раз, когда животные пытались разгрести пепел, они поднимали его в воздух и вдыхали его.

С каждым вдохом они поглощали все больше пепла. Его частицы были настолько мелкие, что глубоко проникали в легкие, поэтому каждый вдох все больше забивал легкие животным — словно мешок, который понемногу набивают песком. Вначале они чувствовали легкую одышку, но в следующие несколько дней внутри у них все так окаменело, что они едва могли дышать. В их кровь поступало так мало кислорода, что они обезумели, а ноги у них стали распухать.

Один за другим, спотыкаясь в бреду на своих воспаленных ногах, носороги, лошади и верблюды капитулировали перед неизбежным. Измотанные, измученные голодом и жаждой, не в состоянии дышать, один за другим они падали в пепел. Вокруг водоема и по всей равнине громоздились трупы, словно жертвы побоища в какой-то ужасной войне.

Вдали из лесистого островка выбрался одинокий зверь. Он обходил поле брани, оставляя на пепле отпечатки лап. Адский пес. Всего несколько дней назад он был грозой всех носорогов, лошадей и верблюдов саванны. Теперь все эти животные были мертвы. Едва жив был и адский пес. Голодный и изнуренный, он уже готов был рухнуть, когда увидел на берегу озера гору разлагающегося мяса. Он подошел к туше носорога и вяло откусил несколько кусков от бока, выплевывая пепел. Это был его последний обед перед тем, как он пал рядом со своей добычей.

Вновь поднялся ветер, разносясь зловещим эхом по пустынной равнине. Налетел, как снег, пепел и засыпал водоем, похоронив его вместе со всеми зверями.

Около 12 млн лет назад, в середине миоцена, на территории нынешнего Айдахо взорвался вулкан. Его питала та же система тепла и магмы, которая в настоящее время таится под Йеллоустонским парком, питая «Старого служаку» (Old Faithful) и другие знаменитые гейзеры. Восточными ветрами пепел разнесло по значительной части Северо-Американского континента. В 1600 км к востоку, в нынешнем штате Небраска, землю засыпало, как снегом, пятнадцатисантиметровым слоем стеклянистого, пахнущего серой пепла. Многие обитавшие там животные погибли сразу, в первую очередь птицы — они не успели опомниться, задохнувшись от пепла на лету. Другие, в том числе большинство наземных млекопитающих, несколько дней или даже недель умирали от голода, жажды, болезней и истощения. Затем, словно в довершение издевательств, их погребло под тем самым пеплом, который забил им легкие, испортил воду и отравил пищу.

Эта антиутопия — не вымысел. Вулканическая бойня запечатлена в ископаемых остатках птиц, носорогов, верблюдов и лошадей, окаменевших на месте своей гибели, словно в доисторических Помпеях. Их скелеты можно увидеть воочию в одном из самых потрясающих — и непривычных — музеев мира. Снаружи «Сарай с носорогами» — в нынешнем Государственном историческом парке Ашфолл Фоссил Бедс (Ashfall Fossil Beds State Historical Park), расположенном в сельской местности округа Энтелоп с населением около 6600 человек, — напоминает один из торчащих вдоль шоссе складов, куда фуры приезжают за товарами. Его пологие очертания и земляные тона как будто сливаются с холмистыми фермерскими угодьями северо-востока Небраски. Нелегко догадаться, что внутри находится свыше сотни окаменелых скелетов in situ… если не больше.

Первые кости здесь обнаружил палеонтолог Майк Ворхис в 1971 г., когда вместе со своей женой Джейн они обследовали овраг на краю кукурузного поля. Ворхис разглядел характерный блеск зубов, выступавших из мягкого серого вулканического пепла. Зубы сидели в челюсти, челюсть сочленялась с черепом, а череп со скелетом. Потом, когда бульдозером сняли около 600 кв. м почвы, обнаружились еще десятки скелетов — в основном носорогов, но также лошадей, верблюдов, оленей и бесчисленных птиц, рассыпанных среди носорожьих следов. Счет пошел уже на сотни, когда палеонтологи продолжили раскопки, растянувшиеся на десятилетия. Работы продолжаются и ныне, под плоской крышей «Сарая с носорогами», где туристы могут посмотреть, как ученые и волонтеры счищают пепел с 12-миллионолетних костей в режиме реального времени.

Окаменелости — исключительно капризная штука. Чаще всего единственное, что удается найти, — это несколько костей, и то если повезет. Обычно, как известно участникам наших полевых экспедиций в Нью-Мексико по собственному опыту, поиск ископаемых млекопитающих подразумевает находку зубов. Иногда нескольких зубов в комплекте с челюстью, но чаще одного — сломанного, стертого, фрагментарного. Причем, как правило, зубы и кости лежат не там, где умерло животное, которому они принадлежали, — их смыло течением реки, снесло ветром или раскидали падальщики, прежде чем на них лег слой ила либо песка и они превратились в окаменелости. Если сравнивать палеонтологов с детективами, нам почти всегда приходится работать на месте преступления, потревоженном временем и обстоятельствами.

Скелеты носорогов Teleoceras (вверху), Teleoceras и лошади Cormohipparion, сохранившихся в Ашфолл Фоссил Бедс (внизу).

Фотографии Рэя Бунайта и Ammodramus соответственно

То ли дело Ашфолл Фоссил Бедс. Йеллоустонский супервулкан в своей разрушительной мощи сотворил моментальный снимок миоценового сообщества. Конечно, это трагический портрет. Ниже всех под грудой пепла погребены птицы — признак того, что они стали первыми жертвами. Поверх них лежат скелеты млекопитающих — значит, носороги, лошади и верблюды протянули еще как минимум несколько мучительных дней перед смертью. Носорожьи детеныши прильнули к мамам в последнем отчаянном объятии, а их последний ужин из растительной кашицы застыл где-то внутри грудной клетки. На некоторых скелетах носорогов заметны следы отеков конечностей — кистей и стоп, запястий и щиколоток — признаки удушья. Другие отмечены характерными следами болезни костей, вызванной легочной недостаточностью, и изгрызены падальщиками — скорее всего, адскими псами, научное название которых — «эпицион» (Epicyon): зверюга полутораметровой длины, весом в 80 кг, сокрушавшая кости. Даже извращенный ум Альфреда Хичкока не сумел придумать столь варварскую сцену.

Однако для палеонтологов этот моментальный снимок чрезвычайно ценен. Он многое говорит нам о жизни и поведении миоценовых млекопитающих, в особенности носорогов, которые относятся к виду телеоцерас (Teleoceras). Очевидным образом, если столько носорогов умерло вместе, то и жили они кучно, общественными группами. Статистическое исследование их скелетов раскрывает демографию доисторической популяции. У некоторых особей молочные зубы, и по размеру они четко делятся на три категории: годовалые, двухлетки и трехлетки. Размножение, по-видимому, происходило раз в год. Остальные носороги, с наборами постоянных зубов, составляли две группы: с маленькими передними резцами-бивнями и с большими. Внутри особей с маленькими бивнями найдены эмбрионы, а значит, это самки, из чего следует вывод, что обладатели больших бивней — самцы. Это привело к невероятному открытию: на кладбище носорогов на одного взрослого самца приходится пять взрослых самок. Подобное асимметричное соотношение полов, нецелесообразное для человеческой популяции, характерно для современных видов млекопитающих, образующих гаремы, где один альфа-самец спаривается с группой самок.

По своему гаремному составу эти 12-миллионолетние носороги выглядят практически современными. Несомненно, многие аспекты внешнего вида и биологии млекопитающих из Ашфолла легко узнаваемы для нас. Конечно, носороги несколько напоминают бегемотов, а у некоторых верблюдов длинные жирафьи шеи, но в остальном эти животные определяются безошибочно. Это носороги. Это верблюды. Это лошади. Как мы узнали в двух предыдущих главах, основные современные группы плацентарных млекопитающих — приматы, непарнокопытные и парнокопытные, хищные типа кошачьих и псовых, слоны, рукокрылые и китообразные — начали распространяться в эоцене, около 56 млн лет назад. При всем при том древнейшие представители современных групп мало напоминали своих ныне живущих потомков. Достаточно взглянуть на ходячего кита, протослона размером со щенка или одну из мини-лошадок, падавших в озеро Мессель, как это становится очевидным. Но Ашфолл рассказывает иную историю. Жертвы вулкана — млекопитающие, которых сумеет определить любой дошкольник, те же звери, которых мы сегодня видим в зоопарках. К миоцену современные группы практически полностью осовременились.

Однако млекопитающие из Ашфолла как будто не на своем месте. Носорогов мы ожидаем встретить в Африке, верблюдов — на Ближнем Востоке, а не прямо посреди Соединенных Штатов Америки. Пройдитесь по современной сельской местности Небраски, и если вам покажется, что вы заметили носорога, скорее всего, вы ошиблись и приняли за него огромного быка мясной породы. Или вам померещилось. То же с верблюдом: он может оказаться в Небраске, только если сбежал из зоопарка и ему не хватило ума вернуться.

Почему же тогда в миоценовой Небраске обитали носороги и верблюды? Ответ дают другие ископаемые из Ашфолла. Эти окаменелости — не украшения музейных коллекций, в отличие от скелетов млекопитающих, а гораздо более скромные образцы: микроскопические семена трав, застрявшие в зубах, сохранившиеся во рту, в глотке и между ребрами носорогов. Эти семена росли не на тех травах, которые шуршат на ветрах прерий в современной Средней Америке. Они принадлежали к субтропическим видам, близким к тем, что в наши дни цветут в Центральной Америке. Более того, другие растительные остатки из Ашфолла указывают на присутствие небольших рощиц из калифорнийского ореха и каркаса. Стало быть, в миоцене Небраска была саванной — территорией, покрытой травами, с редкими группами деревьев, где выпадало мало дождей. Она во многом напоминала современные африканские саванны, где резвятся львы, слоны и антилопы.

Звучит неправдоподобно, но, если бы вы перенеслись в миоцен, вы могли бы отправиться в Небраску на сафари.

Американские саванны отличались не только от современных ландшафтов, но и от тех, что предшествовали им в палеоцене и эоцене. Вспомним, что палеоценовый мир — после гибели динозавров от астероида 66 млн лет назад — был парниковым: бóльшую часть Северной Америки покрывали джунгли, а полярных шапок не было. На палеоцен-эоценовой границе 56 млн лет назад этот парник разогрелся еще больше — в пароксизме глобального потепления. В течение эоцена температуры несколько снизились, но это по-прежнему была тепличная среда. Сохранялись джунгли и свободные ото льда полюса. Затем, 34 млн лет назад, когда эоцен сменился олигоценом, мир перевернулся. Парник обратился в холодильник, который затем станет морозилкой.

Перемена была внезапной, как будто кто-то вдруг закрыл кран с горячей водой и открыл с холодной. Всего за каких-то триста тысяч лет — самое большее — мировые температуры круто пошли вниз. Высокие широты остыли в среднем на 5 ℃, но еще более заметные последствия наступили в глубинах континентов, например в тех частях Америки, которые стали саваннами. Там температуры снизились на 8 ℃. С охлаждением суши и моря климат стал более сезонным, более изменчивым и чертовски непредсказуемым. Это был самый резкий и самый продолжительный температурный сдвиг со времен падения астероида. Возможно, современное глобальное потепление превзойдет его (в противоположную сторону), но пока об этом еще рано говорить.

Повинно в потрясении было элементарное стечение обстоятельств. Во-первых, содержание углекислого газа в атмосфере постепенно падало, а значит, парникового газа, обеспечивающего планете теплоизоляцию, становилось все меньше. Во-вторых, летние сезоны становились холоднее обычного, вероятно, из-за периодических изменений в околосолнечной орбите Земли. В-третьих, и это, наверное, самое важное, континенты продолжали расходиться. Гондвана, последний осколок древней Пангеи, завершала свой мучительный развод.

В тепличных условиях палеоцена и раннего эоцена Антарктида все еще оставалась связанной с Австралией и Южной Америкой, пусть и не слишком прочно. После миллионов лет землетрясений, в позднем эоцене, Антарктида высвободилась с обеих сторон. В разломы хлынула вода, и вокруг Южного полюса возникло новое холодное течение, которое теперь мешало теплым водам попасть в южный океан. Циркумполярное течение действовало как кондиционер, охлаждая Антарктиду и создавая ледники, которые быстро заморозили полярные земли. Впервые за сотни миллионов лет со времен каменноугольно-пермской эпохи отдаленных предков млекопитающих по континенту распространились обширные ледники. На севере еще не было полярной шапки, так как льдам было труднее образоваться там, где нет массива суши, подобного Антарктиде. Но лед в конце концов появится, намного позже, вместе с мамонтами и саблезубыми тиграми — об этом будет следующая глава.

Антарктические ледники стали самым наглядным последствием эоцен-олигоценового похолодания, но воздействие падения температур ощущалось на всей планете. В десятках тысяч километров от новоявленных ледников пострадали континентальные земли Северной Америки. Они стали не просто холоднее, но и суше, а место медленнорастущих деревьев заняли растения с более коротким жизненным циклом и меньшим количеством древесины. Джунгли исчезали, сменившись сначала лесостепью, потом саванной, потом открытыми степями. Это был затяжной процесс, охвативший олигоцен (34–23 млн лет назад), который продолжился в миоцене, во времена млекопитающих из парка Ашфолл (23–5 млн лет назад), и позже. При таких масштабных изменениях температуры, климата и растительности у млекопитающих не оставалось выбора — пришлось приспосабливаться.

Мой папа терпеть не может стричь газон. Когда несколько лет назад мои родители переехали из дома моего детства, они объяснили это желанием быть поближе к многочисленным внукам. Но я подозреваю, что не меньше это было связано со стремлением найти небольшой дом с крохотным двориком. Теперь, когда я сам домовладелец, я их понимаю. Трава растет непрерывно. Зима дает краткую передышку, но весной зеленые травинки выстреливают из почвы с яростью баллистических ракет. Стоит на неделю забыть о газонокосилке, как дом становится похож на заброшенную декорацию к фильму ужасов. Конца этому нет. Трава, как усы у подростка, — чем больше стрижешь, тем больше отрастает и становится все гуще и гуще.

Но, по правде говоря, мне не стоит жаловаться на траву. Мир без нее был бы чужим и негостеприимным для человека. Травы — не только декоративные ковры на наших лужайках, в парках и на площадках для гольфа. В настоящее время существует более 11 000 видов трав, покрывающих 40 % поверхности суши — саванны, прерии и степи, но в первую очередь земли, возделанные человеком. Газоны — само собой, но главное — поля. Большинство наших основных видов продовольствия — это травы: достаточно назвать пшеницу, кукурузу и рис. Для тех, кто, как я, вырос в деревне, летом играл в прятки на полях, а осенью в кукурузных лабиринтах, очевидно, что представляют собой эти культуры — и все прочие травы: специализированный тип цветковых растений с прямым, тонким, полым стеблем, на котором, если дать ему вырасти, появятся цветы и плоды, которые могут оказаться съедобными. Зернышко пшеницы — это плод, хотя и очень необычный. Как и зерно кукурузы.

Трава — такой вездесущий элемент нашего мира, что можно подумать, будто она существовала всегда. Это не так. Первые 4,43 млрд лет истории Земли трав не было, но как только они возникли, они изменили все. Это понял Джордж Гейлорд Симпсон, создавший в 1940-х гг. знаменитое родословное древо млекопитающих. Появление лугов и степей, утверждал он, оказало огромное влияние на эволюцию населявших их млекопитающих, в первую очередь лошадей. Он назвал этот процесс «великой трансформацией». Симпсон был не только выдающимся палеонтологом своего времени, но и плодовитым автором научной литературы. Он посвятил целую книгу рассказу о том, как травы породили лошадей. Однако лишь в последние два десятилетия мы разобрались, как именно происходила травяная революция.

Новую историю трав написала Каролина Стрёмберг. Она выросла в Лунде (Швеция) и в детстве собирала трилобитов на скалистых берегах Готланда — острова в Балтийском море к востоку от материковой Швеции. Геологию она изучала параллельно с искусством и защитила магистерскую диссертацию по микроскопическим окаменелым зубам возрастом более 420 млн лет, одновременно работая помощницей иллюстратора научных изданий. В аспирантуру она поступила в Калифорнии, где случайно попала на лекцию об эволюции лошадей. Она задалась вопросом: верна ли классическая симпсоновская история «великой трансформации», или это скорее небылица? Единственный способ проверить это: собрать подробные данные об ископаемых травах и млекопитающих и проследить их совместные изменения во времени. Так родилась тема ее диссертации, которая принесет ей престижную Ромеровскую премию от Общества палеонтологии позвоночных (Society of Vertebrate Paleontology, SVP) в 2004 г. Это была первая конференция SVP, в которой я принимал участие, еще восторженным студентом, и с тех пор не перестаю восхищаться работой Каролины.

Травы — в грандиозных масштабах истории Земли — явление молодое. Бронтозавр никогда не пробовал и даже не видел ни единой травинки. Трицератопс мог увидеть ее разве что мельком. Травы появились только в самом конце мелового периода, на закате империи динозавров, когда млекопитающие все еще оставались в тени. Свидетельства тому скудные и довольно неприятные: микроскопические комочки кремнезема, которые называются фитолитами, в окаменевшем помете завропод из Индии. Определила их Каролина. Фотографии ей показали индийские коллеги на той самой конференции 2004 г., где ей присудили премию. Она тут же поняла, что комочки из мелового периода практически не отличаются от современных фитолитов, которые откладываются в тканях трав для опоры и защиты от выедания животными. Она прыгала от радости — она знала, что это революционное открытие. Через год она вместе с индийскими друзьями описала эти невзрачные окаменелости. Как обычно и бывает с первопроходцами, первые травы были малорослыми, малозначительными и незапоминающимися. Они росли небольшими лужайками и никогда не образовывали обширных полей. Если вы увидите изображение динозавра на поле травы, это неправда.

В постастероидном периоде все в основном оставалось по-прежнему. Ранним травам приходилось бороться за пространство с буйными деревьями и лианами джунглей, напитанных энергией палящего климата палеоцена и эоцена. Приспосабливаясь к среде, травы диверсифицировались, а некоторые, подобно бамбуку, научились отлично выживать в душной тесноте джунглей. Тем не менее для распространения трав места не хватало, доступное открытое пространство занимали папоротники и кустарники. Поэтому в палеоценовом Нью-Мексико, где «архаические» плацентарные формировали первые сообщества с преобладанием млекопитающих, не было ни лугов, ни степей. Не было их и тогда, когда троица приматов, непарнокопытных и парнокопытных расселилась по северным континентам на волне ПЭТМ в период глобального потепления. Или когда странные млекопитающие Южной Америки и Африки начинали свою эволюцию в изоляции.

Затем эоцен перешел в олигоцен, парник сменился холодильником. Климат охлаждался, осадков становилось меньше, нуждавшиеся во влаге джунгли исчезли, и ландшафты постепенно стали более открытыми. Травы воспользовались этой возможностью — их способность быстро расти и выносить более суровые условия позволила им занять место лесов. Шаг за шагом, медленно продвигалась их армия по земле, захватывая все новые владения. В диссертации Каролины показано, что в Северной Америке, где имеется самая полная ископаемая летопись переходного периода, травы в открытых местах обитания начали заявлять о себе в олигоцене. Еще больше они распространились — поглощая расширяющиеся прогалины между отступающими лесами — в следующие 10 млн лет и к миоцену, около 23 млн лет назад, образовали полноценные прерии.

Это было важное событие. Возникла совершенно новая экосистема, со шведским столом зелени, постоянно появляющейся из-под земли. В отличие от листьев на деревьях, трава росла снизу вверх, и чем больше ее обгладывали, тем лучше она становилась. Все гуще, крепче и здоровее. Таким образом, сам акт поедания травы способствовал распространению лугов. Более того, постоянный выпас животных приводил к тому, что кустам и деревьям, растущим медленнее, было труднее закрепиться. Внутренние области континентов превратились в океаны травы — настоящий подарок для лошадей и других млекопитающих, как манна небесная, которой, согласно Библии, питались израильтяне в пустыне после исхода из Египта. Для лошадей такой манной стала трава и остается по сей день.

Только вот одна проблема. Питаться травой непросто. В отличие от мягких листьев, плодов и цветков, трава абразивная. Волокнистая по текстуре, она часто бывает жестче, чем листья, но есть и две более серьезные трудности. Во-первых, пресловутые фитолиты — комочки кремнезема, выделяемые травами. Они полезны для палеонтологов, потому что хорошо сохраняются в виде окаменелостей, однако причиняют неудобства животным, ведь это все равно что песчинки в зеленом салате. Во-вторых, грязь. Многие травы растут у самой земли на открытых пространствах и собирают на себя грязь, пыль и всевозможные частицы, которые наносит ветер. Современные пасущиеся млекопитающие поглощают с пищей невероятное количество грязи. В среднем домашняя корова глотает 4–6 % грязи от общего объема пищи, тогда как животные, питающиеся листьями, — менее 2 %. Овцам, откусывающим траву ближе к земле, чем коровы, еще хуже в этом смысле: по наблюдениям в Новой Зеландии, они поедают до 33 % грязи — иными словами, на две части травы приходится одна часть грязи.

Грязь и фитолиты действуют как наждачная бумага, стирая зубы млекопитающих, когда те пасутся на траве. Это не пустяк — эмаль буквально сдирается, современные пасущиеся травоядные ежегодно теряют около 3 мм от высоты зуба. Может показаться, что это немного, но вот наглядный пример. Мои коренные зубы выступают над линией десен примерно на сантиметр (10 мм). Если бы я питался одной травой, моих зубов едва хватило бы на три года. Так как я млекопитающее, то не могу отрастить новые зубы, и как только износятся и молочные, и постоянные, мне понадобится серьезное стоматологическое вмешательство. Лошади, овцы и коровы не могут заказать себе вставные челюсти, поэтому, когда их зубы сотрутся до основания, им остается только умереть с голоду.

Удлиненные гипсодонтные зубы лошади, с длинными корнями, углубленными в челюсть, в сравнении с человеческими зубами, у которых короткие корни. Коронка зуба, выступающая над линией десен, обозначена белым.

Рисунок Сары Шелли

Млекопитающие олигоцена и миоцена получили отравленную чашу: столько пищи в виде травы, которая так и просится, чтобы ее съели; чем больше ее ешь, тем больше вырастает, но жадность грозит смертью. Эволюция нашла решение — гипсодонтию. Это просто красивое слово для обозначения высоких зубов, которые продлевают млекопитающему способность жевать. Если бы мои коренные зубы были высотой в 2 см (20 мм), то я смог бы жевать траву вместе с грязью вдвое дольше, прежде чем они сотрутся. Чем больше я смог бы удлинить свои зубы, тем большее окно времени я получил бы на обжорство. Конечно, у людей такого не происходит, потому что наш рацион этого не требует. Но многие млекопитающие, пасущиеся на траве, — и в первую очередь симпсоновские лошади — независимо пришли к этому простому решению. У них развились коренные (а иногда и предкоренные) зубы, которые выглядят как комичные растянутые ириски. Их высота настолько увеличилась, что коронка зуба — покрытая эмалью часть, выступающая над деснами, — перестала умещаться во рту, и теперь бóльшая часть ее скрывается в десне и челюстной кости, постепенно выходя наружу в течение жизни животного, как стержень механического карандаша. У некоторых млекопитающих зубы даже стали расти всю жизнь.

Развитие гипсодонтии в ответ на распространение травяных сообществ — ключевой сюжет в симпсоновской «великой трансформации». Предполагается, что именно она стала двигателем эволюции лошадей, превратив их из невзрачных лесных жителей, питающихся плодами и листьями, в великолепные символы скорости и грации, которыми мы любуемся теперь. Исследования Каролины — и работы многих ее коллег — подвергают сомнению эту упрощенную притчу о причине и следствии. Несомненно, травяные поля способствовали эволюции лошадей и многих других млекопитающих, но история гораздо сложнее — и намного богаче, — чем казалось Симпсону.

Лошади, как выяснилось, опоздали. Они не торопились приобрести зубы с высокой коронкой и не сразу получили полный доступ к новоявленному изобилию травы. Причем они оказались настолько медлительны, что многим другим млекопитающим это удалось раньше. По мере того как в олигоцене ландшафты становились все более открытыми и промежутки между джунглями заполняли травы, первыми адаптировались мелкие млекопитающие. Грызуны и зайцеобразные, с их бешеными темпами рождаемости и быстрой сменой поколений, легче всего отзывались на прихоти естественного отбора. Они удлинили свои зубы, чтобы объедать траву и справляться с грязью, как минимум за 10 млн лет до того, как гипсодонтия развилась у лошадей. Затем тот же фокус с удлинением коренных зубов проделали некоторые крупные копытные — но это были парнокопытные, в том числе множество верблюдов, которые стали самыми распространенными травоядными на пастбищах олигоцена. Между тем у олигоценовых лошадей сохранялись короткие зубы их эоценовых предков со слабым износом эмали — признак того, что они питались мягкими листьями, тогда как пастбищные ниши на открытых пространствах захватили кролики, грызуны и верблюды.

В начале миоцена, 23 млн лет назад, о джунглях не осталось и воспоминаний. Просторы Северной Америки заполонили травы. Только тогда, когда островки травы между сокращающимися участками лесов стали морями, лошади спохватились. Они как будто поняли, что их старой жизни настал конец, и нехотя начали переходить с листьев на траву. Износ их зубов неожиданно становится чрезмерным, выпуклые бугорки на зубах потомственных листоедов превращаются в пологие холмики, стираемые фитолитами и грязью. Как только зубы начинают изнашиваться, они становятся все выше и выше с каждым поколением. И все же гипсодонтия формировалась медленно — естественному отбору приходилось наверстывать упущенное. Между раннемиоценовыми лошадьми с сильным износом зубов и первыми среднемиоценовыми лошадьми с истинно гипсодонтными зубами, как у современных лошадей, прошло 5 млн лет. Параллельно с гипсодонтией эти лошади обзаводились другими зубными адаптациями для того, чтобы преодолевать трудности питания травой: лабиринтом острых, как бритва, эмалевых гребней на жевательной поверхности зубов для разрезания и измельчения, которые по мере износа затачиваются травой и песком.

На это потребовалось время, но к концу миоцена, 5 млн лет назад, лошади преуспели в искусстве пастьбы и стали одними из самых умелых травоядных за всю историю живого. Они были не одиноки: гипсодонтию независимо приобрели как минимум 17 групп копытных, включая тех самых пузатых носорогов, которые нашли себе братскую могилу в Небраске, когда вулканический пепел засыпал их корм — траву. Животные американских саванн приобрели и другие адаптации. Лошади, верблюды и другие копытные стали чемпионами по бегу; их ноги удлинились и выпрямились, как ходули, чтобы они могли носиться галопом по открытым пастбищам. Конечности у лошадей упростились до того, что на каждой остался лишь один палец; ноги превратились в рычаги, чьей единственной задачей был бег: отлично для жизни в быстром темпе. Грызуны и зайцеобразные, больше не привязанные к лесам, экспериментировали с новыми способами передвижения, например прыжками, и новыми способами защиты — рытьем нор, которые сверху скрывает трава.

Все эти травоядные, пасущиеся под открытым небом, были для хищников приглашением к шведскому столу. Любая еда на выбор, остается только поймать. Олигоцен и миоцен стали ареной гонки вооружений, танго хищников, диверсифицирующихся бок о бок со своей добычей, где каждая сторона старалась обогнать другую. На американские саванны наводило ужас множество новоприбывших хищных млекопитающих: медведи, кошачьи и псовые всевозможных форм и размеров, одни с клыками-саблями для вспарывания плоти, другие с мощными коренными зубами, раздавливающими кости. Одни были засадными хищниками, способными прятаться в высокой траве или остатках рощиц, а затем ошеломлять свою жертву внезапным нападением. Другие удлинили ноги, чтобы преследовать добычу на коротких расстояниях, прежде чем наброситься на нее и убить.

Глядя на этот смертоносный зверинец, трудно решить, кто из хищников был страшнее всех. Может быть, борофагины — вымершее, к счастью, подсемейство псовых, куда входил и адский пес эпицион. Они вели себя как гиены в волчьей шкуре, загоняя добычу и расчленяя ее костедробильными укусами. А может быть, амфиционовые — еще одна группа вымерших собачьих родичей, получивших прозвище «медведесобаки», потому что они напоминали кошмарную помесь этих двух созданий. Амфицион (Amphicyon), в честь которого была названа вся группа, достигал двух с половиной метров в длину и весил 600 кг — это был один из самых крупных хищников, когда-либо живших в Северной Америке со времен вымирания тираннозавров 66 млн лет назад.

Я бы, однако, поставил на энтелодонтов. Эти так называемые адские свиньи в случае необходимости завалили бы и адского пса. Страшилища с огромными головами, толстопузые, горбатые, однако на тонких резвых ногах с копытами — они являли собой ужасающее сочетание силы и прыти. Самый крупный их представитель, деодон (Daeodon), был высотой 2,1 м в холке и весил около 450 кг. Их длинные клыки и мощные, как тиски, челюсти могли справиться с чем угодно — с листьями, кореньями, падалью или живой добычей. Единственным утешением для животных американских саванн было, скорее всего, то, что адские свиньи чаще набрасывались друг на друга, чем на представителей других видов. Их головы, покрытые узловатыми шишками и костными выступами, напоминали страшные маски, чтобы соперник дважды подумал, прежде чем начать драку. На многих ископаемых черепах видны следы ран и укусов — боевые шрамы, полученные в битвах за брачных партнеров или территорию.

Если рассматривать американские саванны, то «великая трансформация» Джорджа Симпсона представляется одновременно и великой диверсификацией. Смена лесов саваннами привела к появлению новых персонажей среди млекопитающих: пастбищных травоядных, таких как лошади и носороги, гиперхищников вроде адских псов и адских свиней, дьявольски быстро бегавших, прыгавших, скакавших. Травянистые сообщества наплодили новые ниши вдобавок к тем, что уже существовали в лесах. Понижение температур, появление открытых пространств и травы работали совместно, творя из ограниченного набора млекопитающих более многочисленную, разнообразную, специализированную и интересную кавалькаду видов в сравнении с обитателями джунглей. Это все равно что сравнивать первоначальный список действующих лиц в «Симпсонах» 1989 г. с сотнями персонажей в новейших сезонах, у каждого из которых своя повторяющаяся роль и собственные словечки.

Чем больше персонажей в истории, тем более запутанной она становится. На беду, в симпсоновской «великой трансформации» много неожиданных поворотов.

Хищники американской саванны: «адская свинья» Daeodon (вверху) и «медведесобака» Amphicyon (внизу).

Фотографии Джеймса Сент-Джона и Клеменса фон Фогельзанга соответственно

Эволюция лошадей может показаться последовательной историей о том, как с распространением саванн листоядные стали пастбищными, за ними последовали и другие, например носороги, а все более свирепые хищники стремились угнаться за добычей. Однако это лишь одна сюжетная линия из множества запутанных историй, разыгрывавшихся в американских саваннах. Когда у лошадей появились зубы с высокой коронкой, чтобы скашивать траву, не все из них пошли по этому пути. Многие миоценовые лошади отлично себя чувствовали, питаясь листьями, и остались в лесах, которые, конечно, не исчезли, а отступили — сначала стали островками в океанах травы, затем отодвинулись в более теплые тропики и субтропики вслед за изменениями климата. Вспомним, что перед пеплопадом в Небраске у водопоя толпились не только однопалые рысаки, питавшиеся травой. Там были и более мелкие трехпалые лошади, не столь приспособленные к бегу, с короткими зубами, не особенно устойчивыми к износу, но идеальными для измельчения листьев.

Миоцен для лошадей был не столько организованным маршем к пастбищу, сколько одной большой танцевальной вечеринкой. Это было для них лучшее время, время изумительного разнообразия. Листоядные благополучно сосуществовали с пастбищными, поделив леса и прерии на множество ниш, так что одновременно бок о бок могло уживаться до десятка видов. Два семейства успешно сосуществовали на протяжении почти 20 млн лет — специализированные поедатели травы из линии современных лошадей и листоядные анхитериевые. Оказавшись в миоцене, вы бы с равным успехом могли увидеть лошадь, которая ест траву, и лошадь, которая ест листья.

Эти славные дни, окончившиеся всего несколько миллионов лет назад, стали кульминацией саги о лошадях. С этого момента сюжет развивался как драма взросления, утраты и совершенно неожиданного реванша.

В следующем после миоцена периоде, плиоцене, на смену умеренной прохладе пришли суровые холода. По северным континентам расползлись ледники и еще дальше распространились сухие открытые степи. Все листоядные лошади вымерли — не только в Северной Америке, но по всему земному шару, — и остались только пастбищные. Они и были предками современных лошадей, рода Equus, который сложился 4–5 млн лет назад в Северной Америке. Затем лошадиных постиг еще больший упадок — в Северной Америке они полностью вымерли 10 000 лет назад. В этом были повинны изменения климата и истребление ужасающим новым хищником — двуногим, куда более хитрым и смертоносным, чем всякие адские псы или адские свиньи. По воле случая часть лошадей нашла убежище в Старом Свете, где около 6000 лет назад в Азии их одомашнило одно племя тех самых гоминид-охотников. Азиатские лошади распространились в Европу, а оттуда испанцы в ходе своей жестокой конкисты несколько веков назад завезли их обратно в Северную Америку. Если сегодня на американских равнинах вы встретите стадо «диких» лошадей, это не местные уроженцы с непрерывной родословной, восходящей к миоценовым лошадям, которые адаптировали свое строение тела и зубов, чтобы пастись в американской саванне. Нынешние мустанги — одичавшие потомки испанских лошадей.

Это наглядный пример того, что, рассматривая лишь Северную Америку, можно упустить из виду более широкую картину. В конце концов, в олигоцене и миоцене весь мир остывал (хотя и присутствовали кратковременные скачки потеплений). Степи распространялись повсюду, но в разных местах разными темпами. В Восточной Азии это произошло, по-видимому, в то же время, что и в Северной Америке, — процесс начался в олигоцене и набрал обороты в миоцене. На Ближнем Востоке и в Европе, от Балкан до Афганистана, саванные фауны из лошадей, носорогов, жирафов и антилоп распространились к концу миоцена. Тогда же сформировались и африканские саванны — прообразы нынешних экосистем со львами, гну и зебрами. В Южной Америке, изолированной и расположенной ниже экватора, этот процесс происходил медленнее. У некоторых тамошних млекопитающих, включая южноамериканских копытных, гипсодонтные зубы появились намного раньше, чем у их отдаленных североамериканских родичей. Но, как показало исследование Каролины, причиной тому стал пепел от растущих андских вулканов, а не травы, которые распространились в нетропических областях континента только в самом конце миоцена.

А еще была Австралия, которая после отделения от Антарктиды на рубеже эоцена и олигоцена оказалась изолированной на краю света. Глубинные саванны появятся там намного позже, после того как там разыграется миоценовое шоу, не имеющее аналогов больше нигде.

Каждый год в течение недели Майк Арчер понемножку взрывает скалы в австралийской пустыне. Обычно он прилетает на вертолете: иногда на военном, чаще на арендованном у скотоводов или охотников, которые отстреливают с воздуха оленей. Как-то его возил псих (на австралийском английском таких называют larrikin), который любил разыгрывать знаменитую сцену из «Апокалипсиса сегодня», где американский воздушный эскадрон расстреливает вьетнамскую деревню. Каждый вечер этот пилот — который, по мнению Майка, вероятно, служил во Вьетнаме — подлетал к реке Грегори, ручейку влаги в этой выжженной глуши Северо-Западного Квинсленда. Он снижался к самой воде и держался примерно в метре от поверхности, стараясь как можно меньше шуметь винтами, пока ему не попадался ничего не подозревающий лодочник. Тут он врубал через усилитель «Полет валькирий», взмывал на своем вертолете вертикально в небо и хохотал над паникой внизу.

«Спустя годы я иногда думаю, жив ли еще этот пилот», — с усмешкой сказал Майк во время пандемийного сеанса видеосвязи в условиях одиннадцатичасовой разницы во времени между Эдинбургом и Сиднеем.

Кто бы ни был его пилотом, Майк садится в вертолет и летит над степью, высматривая участки серого известняка, выглядывающего из травы цвета хаки. Он ищет места, где земля недавно пострадала от пожаров и обнажилась каменистая поверхность, обычно заросшая игольчатой травой спинифекс и редкими деревцами. Обнаружив выход породы, он велит пилоту приземлиться и высадить его. Вместе с ним высаживается отряд студентов и коллег — армия ученых, вооруженная, как и настоящая армия, немалым количеством боеприпасов. Их любимое оружие — детонирующий шнур из тонких пластиковых трубок наподобие компьютерного кабеля, наполненных слабой взрывчаткой. Если его поджечь, он разрезает породу на куски, как нож — торт. При разрезании он бабахает, но приглушенно. Однако так было не всегда.

В первый раз, когда Майк попытался добыть окаменелости из породы, он применил петарду из купленного с рук гремучего студня — любимого взрывчатого вещества Ирландской республиканской армии. «Когда фитиль сдетонировал, порода просто испарилась», — рассказывал он мне. Ну почти. «Один кусок покрупнее, размером с компьютер, взлетел на воздух и чуть не угробил у нас одну машину». Вспоминая о диких временах 1970-х, когда мало кто в Австралии искал ископаемых млекопитающих, а уж знающих, как это делать, было еще меньше, Майк только пожимает плечами: «Похоже, тогда мы были бессмертными». Но урок был усвоен. Для тех, кто хочет изучать окаменелости, черепа и скелеты куда информативнее, чем куча щебенки.

Сложись обстоятельства иначе, Майк мог бы быть тем полоумным пилотом, а не насмешливым профессором. Он родился в Сиднее, но вырос в США, получил годичную Фулбрайтовскую стипендию и по совету одного из своих преподавателей вернулся в Австралию — ему сказали, что в незаселенных местах можно найти ископаемые остатки млекопитающих, стоит только поискать. Был 1967 год, США безнадежно завязли во Вьетнаме. Майк сообщил своему военкомату в Нью-Йорке, что уезжает из страны, если нет других указаний. В силу некомпетентности военного ведомства его сообщение проигнорировали. Только через два месяца после его приезда в Австралию ему прислали повестку с требованием вернуться для прохождения медкомиссии. Фулбрайтовский комитет отказался оплачивать Майку перелет, и его оставили в покое… но лишь на несколько месяцев, так как его годичная стипендия быстро подходила к концу, а фонд был на грани банкротства. Если верить легенде — Майк считает, что это правда, — администратор стипендиальной программы наскреб остатки денег, поставил их все на скачках, сорвал большой куш, и Майк вдруг получил продление стипендии на следующий год, чтобы продолжить работу над своей диссертацией об ископаемых и современных хищниках Австралии. Вскоре после этого счастливый случай дал Майку свободу — война закончилась. Но к тому моменту он уже был покорен Австралией. Он написал отцу, что в Америке было хорошо, но из Австралии он возвращаться не собирается. С тех пор он там и живет.

Раскопки в Риверслее, Австралия: экспедиция извлекает известняковые блоки с окаменелыми остатками млекопитающих (вверху); Майк Арчер сидит на ящике из-под взрывчатки (ниже); вертолет доставляет продовольствие (следующее фото).

Фотографии любезно предоставлены Майком Арчером

В середине 1970-х гг. Майка занесло на станцию Риверслей в безлюдных краях на северо-западе Квинсленда. Оттуда сообщали о находках ископаемых млекопитающих, но, похоже, это мало кого интересовало — по крайней мере, не настолько, чтобы выдерживать экстремальную жару и одиночество в такой глуши. Майк тоже нашел окаменелости — и продолжал их находить, ежегодно возвращаясь в эти места. Самый большой улов достался ему в 1983 г. в месте, которое он окрестил Гэг-сайт. «Я посмотрел под ноги — повсюду из породы торчали черепа и челюсти, и это была просто фантастика, там было все, что мы мечтали отыскать в Австралии», — вспоминал он. Одна беда: порода была твердая, как цемент, и окаменелости было невозможно извлечь традиционным методом — с помощью молотков, кисточек и зубоврачебных инструментов. Команде Майка потребовалось применить свои бомбошнуры, разрезать породу на транспортабельные блоки и отвезти их к себе в лабораторию, где известняк можно было постепенно растворить уксусной кислотой, чтобы остались только кости. Многие черепа так хорошо сохранились — зубы блестят, кости выбелены, — что выглядят свежее, чем современные животные, сбитые машиной.

Временной отрезок, который (с некоторыми пробелами) охватывают находки из Риверслея, составляет 24 млн лет — от конца олигоцена (25 млн лет назад) до раннего плейстоцена. Когда в 1970-х гг. Майк приступил к раскопкам, все считали, что с середины миоцена Австралия была покрыта саваннами, как Северная Америка и бóльшая часть остального мира. Но чем больше окаменелостей находил Майк, тем больше он в этом сомневался. «Было до боли очевидно, что ни одно из растительноядных, которые мне попадались, не могло бы выжить на лугах», — сказал мне Майк, отметив, что зубная эмаль у них тонюсенькая, а коренные зубы с низкими коронками не похожи на безобразно удлиненные гипсодонтные зубы лошадей, носорогов и других пастбищных травоядных американских саванн. Напротив, их зубы выглядят приспособленными к питанию более мягкой и сочной растительностью — листьями, цветами и плодами дождевого леса. А еще было до боли очевидно, что найденные Майком млекопитающие — не лошади, не носороги, не верблюды, не адские псы или адские свиньи и вообще не напоминают миоценовых обитателей саванн Северной Америки. Не напоминали они и животных Европы, Азии, Африки или Южной Америки, известных из олигоцена и миоцена.

Все попадавшиеся Майку олигоценовые и миоценовые млекопитающие, не считая немногочисленных яйцекладущих и многочисленных летучих мышей, были сумчатыми. У некоторых скелетов в области сумок даже сохранились останки детенышей, окаменевших вместе с матерями в последнем скорбном объятии на том этапе жизни, когда они были абсолютно беспомощны и не отрывались от соска.

На самом деле это неудивительно, ведь в настоящее время сумчатые господствуют в Австралии. Многие знаменитые млекопитающие в тех краях — сумчатые: коалы, кенгуру, валлаби, бандикуты, поссумы и тасманские дьяволы — всего около 250 видов. Исключений только два. Во-первых, горстка однопроходных типа утконоса и ехидны — реликты мелового периода, о которых мы узнали несколькими главами раньше. Во-вторых, ограниченный набор плацентарных: рукокрылые, впервые долетевшие до Австралии во время своего глобального распространения в эоцене и там давшие начало множеству видов, грызуны, попавшие водными путями с севера, из Новой Гвинеи и Индонезии, всего несколько миллионов лет назад, и инвазивные вредители наподобие динго и кроликов, завезенные еще позже самым инвазивным плацентарным всех времен — Homo sapiens.

Как сумчатые оказались в Австралии? Этот вопрос не давал покоя Робину Беку, одному из бесчисленных студентов, которых выучил за эти годы Майк. По пятницам мы с Робом частенько проводили вечера в пабе — он тогда стажировался после защиты диссертации в Американском музее естественной истории, а я еще готовился к защите. До того как Роб перебрался в Нью-Йорк, он проделал такое же кругосветное путешествие, как и его учитель Майк, правда, над ним угроза войны не висела. Роб — выходец с севера Англии, получил международную аспирантскую стипендию и выбрал Австралию после того, как Майк соблазнил его проектом по «странным ископаемым сумчатым», в том числе тому, которого он окрестил «как-его-донтом» («Thingodonta»)[39]. Переезд за тысячи километров ради изучения вымерших сумчатых чудиков стал для Роба и его семьи смелым шагом. Вечером накануне его вылета в Сидней его мать взглянула на чемодан и вздохнула: «Значит, ты действительно едешь?»

То же самое можно сказать о сумчатых. Как показывает исследование Роба, Австралия стала конечной станцией их кругосветного путешествия длительностью во много миллионов лет. Вспомним, что в меловом периоде метатериевые предки сумчатых в изобилии водились на северных континентах. Астероид положил конец их мечтам о господстве, и их едва не постигла участь тираннозавров и трицератопсов. Некоторым удалось найти убежище в Южной Америке, где они вместе с южноамериканскими копытными и ксенартрами (броненосцами и ленивцами) образовали фауну островного континента. Не желая оставаться на одном месте, метатерии продолжили свой поход, используя в качестве магистральных путей сухопутные перешейки, связывавшие Южную Америку с Антарктидой и Австралией. По какой-то причине южноамериканские плацентарные двинулись в Антарктиду, и по крайней мере одна группа, похоже, достигла Австралии, но они не закрепились там надолго, и сумчатые остались один на один с местными однопроходными. Когда в эоцене Австралия отделилась, она стала лабораторией, где сумчатые могли вытворять что угодно. Многие приобрели конвергентное сходство с плацентарными; появились сумчатые аналоги муравьедов, кротов, волков, львов и сурков. Другие, как мы увидим, пошли своими собственными путями.

Видообразование австралийских сумчатых началось в раннем эоцене, около 55 млн лет назад — таков возраст древнейших ископаемых метатериев Австралии. Но настоящий бум, как свидетельствуют первые находки представителей современных линий типа кенгуру и коал в Риверслее, наступил в олигоцене и достиг апогея в миоцене. Хотя на протяжении олигоцена и миоцена имели место колебания температуры и климата, густые джунгли периодически сменялись более открытым редколесьем и наоборот, в целом среда оставалась неизменной. Это было царство дождевых лесов, а не трав. Оно было насыщено влагой, там буйствовала растительность — огромные листья и яркие плоды уходящих ввысь деревьев; воздух был напоен ароматом спелых сливовидных фруктов, ископаемые остатки которых находят в Риверслее. Впрочем, гораздо чаще попадаются окаменелости млекопитающих — предел мечтаний Майка, — вмурованные в известняк после того, как животные упали в лесное озеро или свалились в ущелье.

Один из лучших примеров — нимбадон (Nimbadon). Более двух десятков этих родственников вомбата найдены в одной куче в древней пещере — вероятно, она служила замаскированной ямой-ловушкой в лесной подстилке, куда проваливались звери. Современные вомбаты — уютные толстенькие меховые помпоны, которые медленно, вперевалочку ходят на четырех ногах, то и дело останавливаясь, чтобы выложить свою чудную кубическую какашку. Нимбадон совершенно на них не походил. У него были мускулистые передние лапы, длиннее задних и с большими загнутыми когтями, он отлично карабкался по деревьям и чувствовал себя там как дома. Майк даже предполагает, что эти звери могли висеть вверх ногами, цепляясь крючковатыми когтями, подобно ленивцам. Взрослые особи весили около 70 кг и, таким образом, были самыми крупными древесными млекопитающими в Австралии как своего времени, так и всех времен. Эти толстяки отъедались на листьях и почках лесного полога и, по-видимому, передвигались стадами.

Нимбадон, несомненно, мог послужить вкусным обедом тому, кто стащил бы его с дерева. Именно на это нацеливались две группы хищников. Первую составляли тилацины, псевдопсовые охотники, ныне вымершие, но дожившие до 1936 г., когда последний полосатый «сумчатый волк» испустил последний вздох в тасманийском зоопарке. В Риверслее найдено множество видов ископаемых тилацинов, в том числе нимбацинус (Nimbacinus) размером с лисицу, упокоившийся в той же пещере, что и многочисленные нимбадоны. Мускулистая голова и мощный укус позволяли ему разрывать на части добычу намного крупнее себя — возможно, и могучего нимбадона. Однако не все тилацины были кровожадны. В ходе своей эволюционной истории они варьировали от обычных хищников до специализированных разгрызателей костей, от всеядных до насекомоядных.

Вторая категория хищников была еще более свирепой. Это были тилаколеониды — несмотря на название, их не следует путать с тилациновыми. У них особая, еще более странная родословная. Они были представителями одной группы с вомбатами и коалами, по большей части состоявшей из флегматичных травоядных, но потом переметнулись в противоположный лагерь и освоили гиперхищный образ жизни. Получившие неформальное название «сумчатые львы», они стали одними из самых жутких убийц в истории млекопитающих: их последние предкоренные зубы превратились в огромные лезвия, при смыкании челюстей разрезавшие плоть, как две встречные гильотины. На месте нимбадона спасаться от сумчатых львов на дереве было бесполезно: они отлично лазили, используя гибкие передние лапы и плечи. Сейчас эти чудовища вымерли, но первые австралийские аборигены должны были столкнуться с самым большим и страшным из них — тилаколео (Thylacoleo), обладавшим габаритами настоящей (плацентарной) львицы. Он весил 160 кг, и его зубы-гильотины были настолько мощными, что выполняли и функцию кусачек, расправляясь не только с мясом, но и с костями.

Ископаемые сумчатые из Риверслея: родственник вомбата Nimbadon (вверху) и родственник «сумчатого волка» Nimbacinus (внизу).

Фотографии из статьи Black et al., 2012, PLoS ONE и Майка Арчера соответственно

За ними в списке сумчатых из Риверслея следуют тысячи других находок, относящихся к десяткам видов. Некоторые из них были предками современных сумчатых — напоминание о том, что все типичные в наших представлениях «австралийские млекопитающие» ведут свою родословную из дождевых лесов, которых давно уже нет. Среди них были кенгуру, многие из которых не прыгали, а бегали, и близкородственная им зверюга под названием «экальтадета» (Ekaltadeta), чьи большие режущие предкоренные зубы были приспособлены для питания как растениями, так и мелкой дичью — почему она получила прозвище «кенгуру-убийца». Были коалы разнообразных видов, обитавшие вместе на вершинах деревьев, вероятно, такие же ленивые и крикливые, как единственный современный вид, но, как правило, мельче и по поведению больше напоминавшие обезьян. Как ни удивительно, экспедиция Майка нашла даже хрупкие косточки сумчатого крота, зарывавшегося в палые листья и мох дождевого леса. В то время как современный сумчатый крот скользит сквозь пустынные пески, это ископаемое напоминает нам о том, что Австралию, какую мы знаем сегодня — в основном засушливые равнинные земли, — некогда населяли обитатели джунглей, которые приспосабливались к изменениям среды.

Среди сумчатых Риверслея встречаются и просто курьезные — совершенно не похожие ни на один современный вид реликты тех времен, когда сумчатые млекопитающие Мира Антиподов были еще более разнообразными. Так, у маллеодекта (Malleodectes), отдаленного родича тасманского дьявола, один из верхних предкоренных зубов превратился в округлую давилку, по форме похожую на половинку шара для кегельбана, — этими зубами он раскусывал раковины улиток, чтобы извлечь сочное содержимое. А что насчет «как-его-донта», по-научному — ялкапаридона (Yalkaparidon), загадкой которого Майк заманивал Роба в Австралию? Роб годами размышлял над строением его зубов и к моменту окончания аспирантуры предложил радикально новую интерпретацию. Его огромные, постоянно растущие резцы и маленькие коренные зубы с гребнями в форме бумеранга служили для того, чтобы прогрызать отверстия в древесине и поедать мягкие личинки насекомых — это наводит на мысль о сумчатом дятле, млекопитающем, по образу жизни конвергентном с птицей!

«Сумчатый лев» Thylacoleo.

Фотография Karora

Столь удивительные животные в столь буйных лесах не могли существовать вечно. В конце концов, саванны пришли и в Австралию в плиоцене, около 5 млн лет назад. Трава наступала, вомбаты и кенгуру приспособились пастись, и у них тоже появились удлиненные гипсодонтные зубы, чтобы справляться с фитолитами и пылью. Леса съеживались, и коалы оказались вытеснены в остатки рощ, где их разнообразие сократилось до единственного вида, сверхспециализированного на питании листьями единственного дерева, приспособившегося к новым, более сухим условиям, — эвкалипта.

Причиной потрясений и на этот раз стали изменения климата. Те же изменения климата, которые извели лошадей и носорогов в Северной Америке и положили конец царству американских саванн. Относительно стабильная олигоцен-миоценовая прохлада нетвердыми шагами двигалась в сторону морозилки. Близился ледниковый период. Ледники надвигались и с севера, и с юга, и в плиоцене, как и в последовавшем за ним плейстоцене, бóльшая часть планеты замерзла — климат стал морозным, сухим, ветреным. Млекопитающие, как всегда, отозвались на эти изменения. На этот раз одни стали огромными, другие — лохматыми, третьи же спустились с деревьев, начали ходить на двух ногах и резко увеличили свой мозг.

9

Млекопитающие ледникового периода

Megalonyx

Кто открыл первое ископаемое млекопитающее? Ответ на этот простой вопрос неизвестен. Люди тысячелетиями находили окаменелости, но до недавнего времени мало кто подробно фиксировал, что найдено и когда. К тому же неясно, что именно понимать под «открытием». Кому принадлежит заслуга? Тому, кто первый увидел окаменелость? Тому, кто забрал ее? Или тому, кто первый правильно идентифицировал ее и понял, что она принадлежала конкретному типу когда-то существовавшего животного?

Но кое-что мы знаем. В Северной Америке первыми людьми, которые нашли и точно определили ископаемые остатки млекопитающих, а также зафиксировали свои впечатления в письменном виде, были чернокожие рабы. Начало всей американской палеонтологии позвоночных восходит к группе подневольных людей, чьи имена история не сохранила, — их оторвали от родины, с территории нынешних Анголы или Конго, и заставили трудиться на малярийных болотах прибрежной Южной Каролины.

Это открытие произошло около 1725 г. на плантации Стоно, расположенной в окрестностях Чарльстона. Чуть более десятилетия спустя название Стоно станет печально известным — там произойдет одно из самых кровавых восстаний рабов в американских колониях, которое унесет более 50 жизней и приведет к жестокому подавлению и без того скудных прав на свободу собраний и образования для чернокожих. Потом, во время американской Войны за независимость, там будет битва местного значения, постыдно проигранная янки; в ней погибнет брат будущего президента Эндрю Джексона. Так уж сложилась история этих краев — в Гражданскую войну Стоно снова стал ареной боевых действий. На реке Стоно конфедераты захватили пароход северян. Это была одна из череды их побед, прежде чем в ходе войны наступил перелом и рабы получили свободу.

Задолго до грядущих битв одна команда рабов в Стоно рыла землю на болоте, вероятно, под посадки хлопка или риса. Раскапывая илистую почву под жужжание кишащих в сыром воздухе комаров, они наткнулись на что-то твердое. Затем еще и еще. Это были штуковины величиной с кирпич, покрытые блестящей эмалью, одна из поверхностей — вся в складчатых гребнях, расположенных параллельно. Нам этот рельеф напомнил бы подошву кроссовки. Однако рабы в аналогиях не нуждались — они сразу точно определили, что это такое.

Они показали находки хозяевам плантации. Ошеломленные хозяева поняли, что они имеют отношение к какому-то большому зверю. Но какому? Они прибегли к объяснению, весьма популярному в те времена у всех, кто сталкивался со странными диковинками, извлеченными из земли: должно быть, это останки библейских чудищ, утонувших во время Ноева потопа. Можно себе представить, как рабы закатывают глаза. Нет, настаивали они, они знают, что это такое.

Это были зубы. Слоновьи.

Если точнее, это были коренные зубы, так называемые терки, которыми слоны перемалывают траву и листья. Со слонами рабы были знакомы, ведь они жили бок о бок с ними у себя на родине в Африке. Однако в болотах Каролины, да и вообще на Американском континенте слоны не водились, насколько было известно в то время. Это были экзотические, чужеземные животные. Можно представить себе недоверие на лицах плантаторов. Ерунда! Рабы, несомненно, ошибаются.

Но рабы не ошибались, и вскоре всем пришлось это признать. На северных и восточных окраинах американских колоний стали все чаще находить терки, нередко вместе с длинными изогнутыми бивнями из слоновой кости. Стало очевидно, что среди коренных зубов выделяются два типа: один со складчатыми гребнями, как образцы из Стоно, другой — с рядами остроконечных пирамидальных бугорков. Поначалу все эти окаменелости отнесли к «мамонтам», по сходству с аналогичными слоноподобными зверями, чьи кости вытаивали из вечной мерзлоты в Сибири. Позже анатомы поняли, что существуют два разных вида американских слонов: собственно мамонты, обладатели складчатых зубов для поедания травы, и мастодонты, откусывающие и растирающие листья бугорчатыми зубами.

Один американский колонист буквально помешался на мамонтах. На излете XVIII в. у Томаса Джефферсона хватало забот: он написал Декларацию независимости, выиграл Войну за независимость, предотвратил распад своей новой страны, дважды победил в наиболее спорных президентских кампаниях в истории США и содержал (или по крайней мере создал) две семьи. И все это время он не переставал думать о мамонтах. Он писал о мамонтах, упрашивал людей присылать ему мамонтовые кости, приказывал генералам добывать скелеты мамонтов. Отчасти это был эскапизм. Джефферсон любил природу и, по его собственным словам, предпочитал «мирные занятия наукой» политическим схваткам. Но были у него и более высокие мотивы. Французский дворянин-натуралист, граф Бюффон, в своей снискавшей большую популярность книге изложил «Теорию американского вырождения» (Theory of American Degeneracy), в которой утверждалось, что из-за прохладного и влажного климата животные в Северной Америке «слабы», а люди «холодны» — в отличие от великолепного Старого Света. Пылая патриотизмом, Джефферсон рассматривал мамонта — слона крупнее африканских и азиатских! — как свой решающий аргумент. Это было доказательством того, что Америка — не захолустье, а земля, полная жизненной силы, со светлым трудовым будущим.

В своем стремлении опровергнуть Бюффона Джефферсон увлекся и другими гигантскими костями. 10 марта 1797 г. он выступил перед Американским философским обществом в Филадельфии. Всего за шесть дней до того он принес присягу в качестве второго вице-президента США, досадно проиграв Джону Адамсу в гонке за преемничество на посту президента США после Джорджа Вашингтона. И вот он уже рассказывает о костях конечностей, найденных в одной из пещер Виргинии. Среди них было три когтя — огромные, острые и страшные. С цветистостью талантливого оратора Джефферсон объявил их принадлежащими «животному из рода львов, но необъятных размеров». Это был, по его мнению, колоссальный американский лев — в три раза превосходящий по размерам тех высших кошачьих, что предположительно были в Старом Свете. Столь свирепый зверь заслуживал подобающего имени, и Джефферсон назвал его «мегалоникс» (Megalonyx), «большой коготь». Реальность оказалась еще более странной, чем он думал. Через несколько месяцев Джефферсон — заядлый читатель — наткнулся на туманное сообщение из Парагвая о каком-то «огромном животном когтистого вида». У него были такие же когти, как у его мегалоникса, но в остальном скелет соответствовал скелету ленивца чудовищных размеров. Впоследствии натуралисты согласились с этим мнением, и мегалоникс был официально описан как вид гигантского наземного ленивца с видовым названием «мегалоникс Джефферсона» (Megalonyx jeffersoni) в его честь.

Джефферсон никак не мог смириться с тем, что мамонты и гигантские львы (или ленивцы) вымерли. Вымирание, по его мнению, было невозможно: оно нарушает естественный порядок вещей; выпадение одного звена из цепи бытия обрушило бы все мироздание. Горячо отстаивая эту точку зрения, он нажил себе еще одного противника, снова француза — Жоржа Кювье, преуспевающего анатома-виртуоза, который официально признал различие между мамонтами и мастодонтами. Кювье счел, что оба настолько отличаются от известных африканских и индийских слонов, что должны представлять собой отдельные виды. Но никто не видел мамонта или мастодонта во плоти; попадались только кости, зубы да изредка замороженные туши. Для Кювье простейшее объяснение заключалось в том, что эти млекопитающие, представители мегафауны, когда-то жили, но больше не живут. Джефферсон, однако, не хотел в это верить. «В нынешних внутренних областях нашего континента, безусловно, достаточно места для слонов и львов, для мамонтов и мегалониксов», — заявил он в своем выступлении 1797 г., выразив надежду, что при дальнейших исследованиях американского Запада обнаружится живая мегафауна.

Megalonyx, наземный ленивец Томаса Джефферсона. Начало статьи Джефферсона 1797 г.[40], старинная зарисовка костей и современная сборка скелета.

Фотография скелета принадлежит MCDinosaurhunter

Через несколько лет у Джефферсона наконец появилась возможность это проверить. В 1800 г. он в очередной раз баллотировался в президенты, чтобы взять реванш у Джона Адамса, ставшего теперь его злейшим противником. Но из-за правил работы коллегии выборщиков основным соперником Джефферсона оказался человек, который должен был в случае его победы стать вице-президентом, — Аарон Бёрр (тот, кто впоследствии убьет на дуэли Александра Гамильтона). В феврале 1801 г., когда в столице бурлили интриги, а политическое будущее Джефферсона оставалось неопределенным, он вел переписку с одним доктором, пытаясь заполучить очередные кости мамонта, на этот раз из Нью-Йорка. Тем временем выборы были переданы в Конгресс, и после 36-го голосования в конце концов Джефферсон был избран президентом. Получив в свое распоряжение государственную казну, он в 1803 г. купил у французов обширную область на западе Северной Америки — Луизиану — и отрядил политика и офицера — Мериуэзера Льюиса и Уильяма Кларка — исследовать ее. В число их многообразных поручений входила личная просьба Джефферсона отыскать животных, которые «считаются редкими или вымершими», чтобы опровергнуть Кювье.

Увы, на своем пути от Миссисипи до Тихого океана Льюис и Кларк не встретили ни одного живого мамонта, гигантского ленивца, льва или другого представителя мегафауны. Джефферсона это не обескуражило. Вскоре после возвращения из западной экспедиции Кларк получил от президента новое задание — собрать кости мегафауны в месте под названием Биг-Боун-Лик у реки Огайо на севере Кентукки. Индейцы находили там бесчисленные скелеты, которые считали останками гигантских бизонов и прочей аппетитной добычи, убитой «огромными животными», которых впоследствии поразил молниями «Великан» с неба. Выкопать окаменелости было проще, чем найти живого мамонта, и миссия Кларка увенчалась фантастическим успехом. Он вернулся с тремя сотнями костей, которые Джефферсон разложил на полу Восточного зала в Белом доме. В перерывах между государственными делами президент забегал в зал с костями и принимался складывать позвоночники, бедренные и берцовые кости в скелеты, словно собирая исполинскую головоломку.

Когда второй президентский срок Джефферсона подходил к концу, он, несомненно, предчувствовал неизбежное. Американский Запад становился все более исхоженным, но никто до сих пор так и не встретил[41] живьем мамонта или мастодонта. С каждым днем шансов на эту встречу становилось все меньше, а на победу Кювье — все больше. Уходя из Белого дома, Джефферсон забрал часть своей коллекции костей в построенный по его собственному проекту особняк в Монтичелло, где до сих пор хранятся некоторые из образцов. Остальные отправились в Академию естественных наук в Филадельфии, куда я, будучи аспирантом, приезжал ради изучения динозавров. Там мне довелось пережить один из самых ирреальных моментов в жизни — надеть стильные белые перчатки, как у Майкла Джексона, открыть шкафчик и достать когти мегалоникса. Те самые находки, которые держал в руках сам Джефферсон — изучал, идентифицировал и 225 лет назад объявил остатками отважного американского льва.

В 1823 г. стареющий Джефферсон написал письмо своему былому врагу Джону Адамсу, теперь снова ставшему его другом. Среди прочих рассуждений Джефферсон неохотно признавал, что «некоторые породы животных вымерли». С его признанием их спор завершился.

Некогда Северную Америку населяло множество громадных млекопитающих. Некоторые из них были увеличенными подобиями современных видов, например бобры. Другие были разновидностями животных, которые все еще существуют, но не в Северной Америке, например слонов и ленивцев. Третьи же были причудливыми созданиями, лишь отдаленно напоминающими современных млекопитающих. Гиганты жили и в других частях света, причем совсем недавно, всего несколько десятков тысяч лет назад. Многие из них вымерли лишь около 10 000 лет назад — когда на Ближнем Востоке люди уже начали строить храмы и города, одомашнивать скот и сеять зерно. Да, млекопитающие представители мегафауны вымерли, но наши предки их видели.

Поживите подольше на севере Иллинойса, где я вырос, и вы начнете верить теориям заговоров. Она. Действительно. Плоская. Настолько, что чувства притупляются и хочется забыть, что мы живем на шарообразной трехмерной планете. Поля кукурузы и фасоли уходят в бесконечность, а где-то вдалеке раскинулся Чикаго. Дороги на десятки километров прямые, как бритва, и монотонность нарушают лишь одиноко стоящие элеваторы. Настолько плоская, что ее ровность кажется чуть ли не противоестественной, словно кто-то взял великанский утюг и выгладил рельеф. И в некотором смысле так оно и было.

В детстве окружающий пейзаж меня не вдохновлял. Мне хотелось выкапывать динозавров в ущельях, переходить пустыни, карабкаться по горам. Затем на втором году старшей школы я записался на курс геологии, и моя точка зрения изменилась. Мистер Якупчак — тот самый учитель, благодаря которому наступило озарение, — научил меня не только обращать внимание на геологию наших мест, но и читать ее, и разбираться в ее тонкостях. Да, север Иллинойса плоский, потому что десятки тысяч лет назад его покрывали ледники, которые сползали из Арктики при похолодании, во времена всемирной глубокой заморозки, которую мы называем ледниковым периодом. Толщина ледников составляла более полутора километров, и они двигались, растекаясь, как вязкий сироп, то растягиваясь, то сжимаясь вместе с повышением и понижением температуры. Наступающие ледники выравнивали землю, сдирая камни и грязь, засыпая долины, шлифуя холмы. Действуя не столько как утюг, сколько как кухонная мочалка, они уничтожили рельеф и сделали его горизонтальным.

Точнее, по большей части. В конце концов, эти континентальные ледники не были гладкими, без единой щербинки, как безупречный слой глазури на торте. Они были изрезаны расщелинами и полыми туннелями, по которым, как кровь по жилам, бежали потоки жижи. Они разламывались на куски и грохотали, как тектонические плиты, когда ледник полз по неровной земле. И они были очень и очень грязными. Передний край ледника представлял собой талую слякоть вперемешку с песком, гравием и пылью, захваченными с земли, — увеличенное подобие кучи, которую сгребает на обочину снегоочистительная машина. Все эти сложные процессы отразились на рельефе. Таявшие ледники оставляли за собой следы вандализма — местность в основном плоскую, но кое-где испещренную шрамами, едва заметными ранами, которые сведущему глазу геолога служат визитной карточкой оледенения.

На школьных полевых экскурсиях и во время летних поездок с Якупчаком на его «бьюике» за окаменелостями он учил меня распознавать эти знаки. По мере того как мой глаз становился все более наметанным, из сельскохозяйственных угодий, словно симпатические чернила на свету, проступали следы ледников, превращая скучную на вид местность в хитросплетение ледникового рельефа. Километрах в пятнадцати к югу от моей родной Оттавы, на краю долины, 19 000 лет назад затопленной талой водой из ледника, расположен длинный изогнутый земляной вал, возвышающийся над равниной примерно на 60 м. Это одна из нескольких концентрических морен, которые на карте разбегаются от озера Мичиган, словно круги от брошенного в воду камня. На самом деле это следы волн отступления, и они направлены внутрь: каждый вал обозначает место, где ледник замер, сбросил свой осадочный груз и с потеплением отступил еще дальше на северо-восток. Другие формы рельефа еще более незаметны. Крошечные прудики, которые я считал сельскохозяйственными стоками, оказались так называемыми золлями — озерцами, образовавшимися после таяния обломков отступившего ледника. Небольшие извилистые гряды, эскеры, — это песчаные отложения на дне ручьев, протекавших под ледниками, а конусовидные сопки, камы, — песок и гравий, накопившиеся в углублениях на поверхности ледника.

Многие морены, гряды и сопки в окрестностях Оттавы используются для добычи щебня, который добавляют в бетон тех самых прямых дорог от фермы до фермы. В детстве мы называли эти карьеры гравийными, но в них есть не только гравий. Внутри можно найти все, что вмерзло в ледник и выпало при таянии льда. Там встречаются и более мелкий материал — песок, и нанесенная ветром пыль, ныне образующая плодородные почвы Иллинойса, и более крупные камни — галька и валуны, а порой… ископаемые остатки. В хаотичной мешанине ледникового мусора погребены кости всех любимцев Томаса Джефферсона — мамонтов, мастодонтов, наземных ленивцев, а с ними целый набор прочих диковинок: гигантских бобров, бизонов, овцебыков и оленелосей. Это были животные, выжившие в ледниковую эпоху. Они глазели на ледяные горы выше небоскребов, дрожали, отыскивая корм в снегу, и ощущали пронизывающий до костей ветер от надвигающегося ледника.

Только подумайте: чуть более 10 000 лет назад половина Северной Америки была мерзлой пустыней. Нынешние Чикаго, Нью-Йорк, Детройт, Торонто и Монреаль были покрыты километровой толщей льда. Это было не только американское явление — лед сковал и немалую часть севера Евразии, ледники покрывали Дублин, Берлин, Стокгольм и Эдинбург, в котором я живу сейчас. Антарктический ледник к югу от экватора не сумел пройти зеркальным путем и наползти на континенты с юга на север, но лишь потому, что большие массивы суши были слишком далеки от него. Однако ледники спустились с Анд и накрыли часть Патагонии. И хотя юг оставался по большей части свободным ото льда, многие регионы стали холоднее и суше, превратившись в своеобразные пустыни.

Еще удивительнее то, что эта глобальная заморозка — которая началась около 130 000 лет назад, достигла пика похолодания 26 000 лет назад и закончилась 11 000 лет назад — не была ледниковым периодом как таковым. Это была всего лишь одна из фаз ледникового периода, один из десятков циклов наступлений и отступлений ледников за последние 2,7 млн лет (пришедшихся в основном на плейстоцен), которые в совокупности и образуют то, что мы называем ледниковым периодом. Ледниковый период был не длительным периодом адского холода, а американскими горками похолоданий, когда ледники распространялись с полюсов далеко на континенты (ледниковые эпохи), и потеплений, когда лед снова таял (так называемые межледниковья). И это были изнурительные горки — с экстремальными климатическими перепадами и крутыми скачкáми из жара в холод. Только за последние 130 000 лет бывали времена, когда Британию покрывал ледник полуторакилометровой толщины, и другие времена, когда там было настолько тепло, что львы охотились на оленей, а в Темзе плескались бегемоты. Переходы между этими биполярными состояниями происходили быстро, часто за считаные десятки или сотни лет. Иногда даже в пределах жизни одного человеческого поколения.

Но всего удивительнее один простой факт. Мы все еще живем в ледниковый период. Просто нам выпало межледниковье, когда ледники взяли тайм-аут. Еще немного, и нам впору опять вернуться в ледниковую фазу, когда льды снова задушат Чикаго и Эдинбург. Однако парниковые газы, которые мы в таком количестве выбрасываем в атмосферу, вероятно, помешают этому — вот один положительный и, возможно, непредвиденный побочный эффект глобального потепления.

В истории Земли лишь немногие периоды можно назвать настоящими ледниковыми — когда ледники, покрывающие полюса, становятся сверхамбициозными и распространяются в более низкие широты, далеко вглубь континентов. Для этого требуются серьезные климатические изменения. Корни нашего сегодняшнего ледникового периода уходят к эоцен-олигоценовой границе, 34 млн лет назад, когда — как мы узнали в предыдущей главе — Антарктида переместилась на Южный полюс и покрылась ледниками. Тем самым на Земле был преодолен климатический порог, за которым тепличный мир превратился в прохладный. Это обеспечило исходный низкий уровень мировых температур, который еще больше понизился в плиоцене, 3,3–2,7 млн лет назад. Тогда был перейден следующий порог, и на Северном полюсе образовалась большая ледяная шапка. Итак, на обоих полюсах появились ледники, которым не терпелось расти и расползаться, и Земля официально вступила в ледниковый период.

Что вызвало похолодание в плиоцене? Основных факторов, по-видимому, было два. О первом мы бегло упоминали в предыдущей главе — это долгосрочный кризис главного термостата, управляющего температурой планеты: снижение уровня углекислого газа в атмосфере. Косвенно оно было связано, вероятно, с ростом Гималаев, Анд и Скалистых гор в последние десятки миллионов лет. Когда горы растут, они неизбежно подвергаются эрозии. При эрозии породы растворяются и вступают в реакцию с углекислым газом, образуя новые минералы, тем самым связывая углекислый газ и не давая ему разогревать атмосферу. Чем выше горы, тем больше эрозия и тем больше углекислого газа изымается из атмосферы, что ослабляет парниковый эффект и охлаждает планету.

Вторым фактором, наложившимся на этот долгосрочный тренд, стало неожиданное географическое событие — случайная встреча незнакомцев, которая направила мир по новому пути. Еще до того, как упавший астероид погубил динозавров, Южная Америка оставалась изолированным островным континентом с собственной эндемичной фауной, богатой сумчатыми, но бедной плацентарными[42], за исключением доморощенных чудиков типа ленивцев и южноамериканских копытных да потомков тех грызунов и приматов, которые приплыли из Африки на плотах через Атлантический океан. Но 2,7 млн лет назад одиночество Южной Америки закончилось. Образовался Панамский перешеек, соединивший Северную и Южную Америку: оконечности материков сошлись, как руки Адама и Бога на фреске Микеланджело из Сикстинской капеллы. Когда Север и Юг мягко соприкоснулись, новый сухопутный перешеек в Центральной Америке запрудил межокеанское течение, проходившее через Мексиканский залив и соединявшее Тихий океан с Атлантическим. Течение поменяло маршрут, и атлантические воды устремились на север, неся больше влаги к полюсу. Чем больше влаги, тем больше сырья для намерзания льда, и ледники стали разбухать.

Новоявленное бракосочетание Севера с Югом имело и другие, более прямые последствия для млекопитающих. Два мира, разделенные на протяжении более 100 млн лет, теперь связывала миграционная супермагистраль, и млекопитающие устремились в обоих направлениях, знакомясь друг с другом, как западные и восточные берлинцы в те лихорадочные моменты после падения Берлинской стены. Это было столь важное событие в истории млекопитающих, что оно даже получило звучное название — «Великий межамериканский обмен». Для южноамериканских видов, долгое время запертых на своем островном континенте, это было разрушение тюрьмы. Однако, как часто бывает со сбежавшими узниками, для них это кончилось не очень хорошо. Лишь немногим удалось закрепиться севернее — в их числе были броненосцы, ленивцы и опоссумы, первые сумчатые, родившие сумчатых детенышей на берегах Северной Америки после того, как миллионы лет назад они вымерли в Северном полушарии. Дарвиновы южноамериканские копытные попытались совершить это путешествие, и некоторое время один вид — миксотоксодон (Mixotoxodon) — обитал в Техасе, но удержаться там ему не удалось, и в итоге под конец ледниковой эпохи эти копытные вымерли по обе стороны Панамского перешейка.

Совсем иначе сложилась судьба млекопитающих Северной Америки. Для них это стало возможностью агрессивного захвата, и они вторглись в новые области, завладели южноамериканскими джунглями и пампами и вытеснили коренных жителей. На юг устремились тучи копытных — верблюдов, тапиров, оленей и лошадей. Давление со стороны этих захватчиков — в число их потомков входят два знаменитых вида млекопитающих Южной Америки: лама и альпака — вероятно, стало одной из причин конца Дарвиновых копытных. На юг пришло и множество хищников — предков современных ягуаров и пум, южных волков и медведей. Они, по-видимому, возвестили закат млекопитающих, занимавших тогда места высших хищников — спарассодонтов наподобие «сумчатого саблезубого» тилакосмила, хотя эти некогда господствовавшие сумчатые охотники в ту пору, скорее всего, уже и так были на пути к вымиранию.

Между тем, пока млекопитающие мигрировали и смешивались, океанские течения несли на север все больше влаги, и полярные шапки разрастались. Затем ледники стали пульсировать, то расширяясь, то сжимаясь при спадах и подъемах температур. Ритм задавали небесные циклы — мелкие повторяющиеся колебания земной орбиты, от которых зависит, сколько солнечного света получает наша планета. Орбита Земли не идеально круглая, а эллиптическая, причем этот эллипс со временем то вытягивается, то укорачивается. Ось вращения Земли наклонная, и угол наклона тоже изменяется во времени. Меняется и частота колебаний оси, если представить себе Землю как вращающийся волчок. Во всех трех циклах бывают моменты, когда Земля или часть ее поверхности оказывается ближе к Солнцу — и получает больше солнечного света либо дальше от него — и получает меньше.

Зачастую эти фазы не синхронизированы, как игра трех музыкантов из скверного школьного ансамбля, и они друг друга заглушают. Но иногда они выстраиваются в гармонию. Временами, словно контрабас, вступающий в такт барабанам и гитаре, чтобы прозвучала прекрасная мелодия, холодные фазы циклов совпадают и объединенными усилиями понижают температуру. С похолоданием ледники растут и расползаются на континенты. Это ледниковья. Затем циклы рассинхронизируются, температура растет, и лед снова тает — это межледниковья. Эти циклы работают всегда — даже сейчас, когда вы читаете эти строки, — но лишь тогда, когда льда достаточно много, они способны вызвать хаос и привести к ледниковому периоду.

Когда километровой толщины ледник надвигается на континент, последствия грандиозны. Лучше всего это видно на примере последнего наступления ледника, который достиг своего пика 26 000 лет назад, а отступая, оставил на севере Иллинойса морены и мамонтовые кости. Синхронизация астрономических циклов вызвала обвал мировых температур более чем на 12 ℃ по сравнению с межледниковым уровнем. Холодный воздух хуже удерживает влагу, поэтому мир стал не только холоднее, но и суше. Северная полярная шапка разбухла, высосав из океанов воду и превратив ее в лед, и уровень моря упал на 100 с лишним метров. Обнажились обширные участки континентального шельфа, соединив прежде изолированные массивы суши, например Азию с Северной Америкой через Берингов пролив или Австралию с Новой Гвинеей. Обширная полоса к югу от ледников — протянувшаяся от Британии и Испании через весь Азиатский континент и сухопутный Берингов перешеек до Северной Америки включительно — преобразовалась в новую экосистему. Эта так называемая мамонтовая степь представляла собой сухую прерию, продуваемую морозными ветрами с ледников, где могли выжить лишь самые стойкие травы[43], низкорослые кустарники, полевые цветы и травянистые растения. Деревья если и попадались, то лишь по берегам холодных рек, стекавших с переднего края ледника. Средние зимние температуры составляли минус 30 ℃, если не ниже.

Харизматичные представители мегафауны ледникового периода: большерогий олень (слева вверху), пещерный лев (справа вверху), ужасный волк (на фотографиях ниже, справа вверху), глиптодонт (на фотографиях ниже, слева вверху), шерстистый носорог (на фотографиях ниже, внизу).

Фотографии Франко Атирадора, Tommy from Arad, из статьи Mariomassone & Momotarou 2012, Райана Соммы и Дидье Дескуа соответственно

Мамонтовая степь была преобладающим биомом на Земле ледникового периода, но жить в ней было нелегко. Как всегда, некоторые млекопитающие приспособились. Многие из них были огромными и чудовищно лохматыми. Это и были основные представители мегафауны, в том числе и великаны, вдохновлявшие Томаса Джефферсона. В первую очередь, разумеется, мамонты, давшие название своей экосистеме. Бок о бок с ними жили шерстистые носороги, двухтонные зверюги с огромным рогом на носу и густой косматой шубой, совершенно непохожей на почти голую, словно у рептилий, кожу современных носорогов. Еще там были громадные бизоны и последние американские лошади, которыми питалась целая кавалькада хищников, таких как пещерные львы, более крупные и мускулистые, чем любой нынешний лев, и пожирающие кости гиены, которые прятались в пещерах. Несложно догадаться, что густой мех и массивное телосложение спасали этих млекопитающих от холода.

В более умеренном климате, дальше на юг от ледников, обитала не менее примечательная фауна. Там водились короткомордые медведи четырехметрового роста и весом в тонну — самые большие и злые медведи в истории планеты — и зубастые бобры крупнее человека. Были наземные ленивцы, как мегалоникс Джефферсона, которые, встав на задние лапы, могли достать ветви деревьев на уровне второго этажа или положить баскетбольный мяч в корзину, не подпрыгивая. Были саблезубые кошки, американские гепарды, ужасные волки и большерогие олени, которых ошибочно называют «ирландскими лосями» — с такими нелепыми громадными рогами, словно их создал безумный пластический хирург.

Африканский ископаемый родственник гну, Rusingoryx: снимок черепа и КТ-скан, на котором видны внутренние полости и изогнутые носовые проходы.

Фотография Хейли О’Брайе

В других местах, вдали от ветреного дыхания ледников, млекопитающим Южного полушария тем не менее приходилось выживать в сухом холодном климате. Многие из них тоже достигли огромных размеров. Австралию населяли сумчатые самых невероятных габаритов. Вомбаты весом в 3 т, например дипротодон (Diprotodon) — самое большое сумчатое всех времен. Короткомордые кенгуру весом в 225 кг, слишком толстые, чтобы прыгать. И сумчатые львы, с которыми мы познакомились в предыдущей главе, такие же большие, как современные настоящие плацентарные львы, с зубами-кусачками, которыми они убивали и разделывали добычу, словно какая-то ужасающая помесь льва и гиены.

В Южной Америке, по ту сторону Панамского перешейка, обитали броненосцы глиптодонты, размером и формой напоминавшие автомобиль «Фольксваген-жук», и наземные ленивцы, более крупные, чем мегалоникс Джефферсона. А также последний уцелевший и самый тучный представитель южноамериканских копытных, полуторатонный токсодон, чьи случайно сохранившиеся белки — как мы узнали несколько глав назад — доказали, что эти южные копытные, столь озадачивавшие Дарвина, были родичами лошадей и носорогов.

Африка тоже могла похвастаться собственным набором диковин. Там жили двухтонные быки под названием «пелоровис» (Pelorovis), самая мясная порода из когда-либо существовавших, с изогнутыми рогами, похожими на закрученные усы. Но самым странным животным был русингорикс (Rusingoryx), родич антилопы гну со вздутым куполообразным носом, полым внутри. Хейли О’Брайен, проводившая КТ черепа, чтобы заглянуть внутрь купола и разобраться в его функциях, описала его мне как «антилопу, которая могла издавать мордой пукающие звуки». Разумеется, в целях коммуникации.

В ледниковый период, где бы вы ни находились, независимо от того, насколько близко к ледникам, повсюду обитали странные, поразительные, лохматые и чаще всего огромные млекопитающие. Это было время величия млекопитающих, и по меркам земной истории это было считаные мгновения назад.

Из всей мегафауны ледникового периода больше всего внимания привлекают два вида. Мамонты и саблезубые тигры. Они суперзвезды — самые популярные экспонаты музеев; они стали метафорами (не кто иной, как сам Джефферсон, ввел в английский язык слово mammoth в значении «большой») и в буквальном смысле звездами Голливуда. Неудивительно, что главными персонажами бесконечной мультипликационной франшизы «Ледниковый период» были мамонт Мэнни и саблезубый тигр Диего. Как и с любыми знаменитостями, в отношении мамонтов и саблезубых кошек существует множество заблуждений. Давайте разберемся в истинной биографии этих двух символов ледникового периода.

Мамонты, вероятно, наиболее изученные среди вымерших животных. Внешний вид мамонтов, в отличие от тираннозавров, бронтозавров и практически всех описанных в этой книге доисторических млекопитающих, нам известен. Ведь мы — наши предки Homo sapiens и родственники-неандертальцы — видели их живьем и постоянно рисовали их на стенах пещер. Гроты во Франции и Испании сплошь покрыты изображениями мамонтов — древнейшими человеческими граффити. Похожи, наши предки были так же одержимы мамонтами, как и Джефферсон.

Колумбийские мамонты.

Рисунок Тодда Маршалла

Эти рисунки удивительно точны. Мы знаем это, так как можем свериться с реальными тушами мамонтов из Сибири и с Аляски. Замороженные на десятки тысяч лет, они представляют собой не просто скелеты, а ледяные мумии с шерстью, мышцами на костях, c сердцем, легкими и другими внутренними органами, c глазами, глядящими из глазниц, гениталиями и остатками последней еды в кишечнике. Они встречаются не так редко, как можно подумать. В Арктике лежат десятки тысяч, а то и больше мамонтов, и с таянием вечной мерзлоты они вываливаются, как орехи из растаявшего мороженого. Еще один неожиданный побочный эффект глобального потепления — и выгодный для тех, кому удается добывать в тундре мамонтовые бивни, чтобы продавать на черном рынке слоновой кости[44].

Мамонт и горный козел, нарисованные людьми эпохи палеолита, в пещере Руффиньяк во Франции, около 13 000–10 000 лет назад

Пока вы читаете эти строки, легионы российских «охотников за мамонтами» идут по следу — начинающие седеть мужчины вроде золотоискателей старых времен, желающие сорвать большой куш, который спасет их от неизбывной нищеты. Это грязная работа. Охотники используют пожарные насосы, чтобы накачать воды из реки и размыть вечную мерзлоту; берега при этом обрушиваются, окружающая среда загрязняется. Кроме того, это опасная работа: в поисках бивней они углубляются в вечную мерзлоту и выкапывают пещеры, которые в любой момент могут обрушиться. Получил травму? Остается только пожелать удачи: ведь больница может оказаться в сотнях километров и нескольких днях пути. И ясности ради, это противозаконно.

Пещерные росписи и арктические мумии дают яркое представление о том, как выглядел настоящий живой мамонт. По размерам он был близок к современному африканскому слону: самцы достигали 3 м в холке и весили до 6 т, самки были чуть мельче. Высокий, плотно сбитый, с куполообразной головой, с горбом и покатой спиной, вздутым брюхом и массивными ногами — мамонта в степи ни с кем не спутаешь. Основной вес приходился на переднюю часть туловища: на морде выдавалась пара длинных изогнутых бивней, а хвостик — маленький, тонкий, как макаронина, крохотный — специально для того, чтобы не отморозить. По той же причине маленькими были и уши — намного меньше, чем «спутниковые тарелки» современных слонов, огромные размеры которых служат противоположной цели: охлаждению в жаркой саванне.

Самое заметное различие между мамонтами и нашими слонами — несомненно, шерсть. Мамонты были сплошь ею покрыты: под косматым слоем внешних остевых волос, каждый из которых достигал 90 см в длину, скрывался более короткий и пушистый подшерсток. К шерсти прилагались огромные сальные железы, выделения которых отталкивали воду и помогали сохранять тепло. Хотя в кино и книгах мамонтов часто изображают одинаково бурыми или рыжими, мамонты отличались таким же разнообразием мастей, как люди. Цвет шерсти у них варьировал от светлого и рыжего до бурого и черного; одни шерстинки были светлыми чуть ли не до прозрачности, другие — двухцветными, являя собой сочетание разных цветов в одной пряди. Светлая и темная шерсть имелась одновременно у одной и той же особи: светлым или бесцветным чаще всего бывал подшерсток, а более темным — остевой волос. Некоторые мамонты, возможно, выглядели пестрыми, окраса «перец с солью»; другие — пегими, с разноцветными пятнами. В целом светлые мамонты встречались намного реже темных, что может показаться странным, ведь в современной Арктике многие млекопитающие — например, полярные медведи — посветлели добела, чтобы сливаться со снегом. Но в действительности удивляться тут нечему — мамонты обитали не на ледниках, а в степи, которая была покрыта снегом только зимой.

Вы можете спросить, откуда все это известно. Отчасти благодаря тому, что шерсть сохранилась на мумиях, ее можно увидеть своими глазами. Но есть еще один источник информации о цвете мамонтов и о многих других сторонах их биологии — гены. Мумии настолько сохранны, что содержат генетический материал — ДНК вымершего вида! Одно из самых потрясающих достижений современной науки — завершенное генетиками в 2015 г. полное прочтение генома мамонта, более чем 3 млрд пар оснований: А, Ц, Т и Г — «букв», кодировавших инструкцию по построению, функционированию и воспроизводству мамонта как вида. Как ни странно, о ДНК мамонтов нам известно больше, чем о ДНК многих ныне живущих млекопитающих.

Геном мамонта раскрывает много секретов. Генетический анализ и построение на его основе родословного древа подтверждает, что мамонты — действительно слоны. Более того, это крайне прогрессивные слоны, по праву занимающие место в семейном альбоме и более близкородственные современному индийскому слону, чем африканскому. Мастодонты — вторая группа знаменитых толстокожих ледниковой эпохи, которых Джефферсон не отличал от мамонтов, — представляют линию, состоящую с ними в отдаленном родстве, не настоящих слонов, а их архаических родственников. Одно исследование показало удивительную степень родства мамонтов с африканскими слонами — 98,55 % общей ДНК. Многие различия связаны со специфическими особенностями, позволявшими мамонтам выживать в холодном климате. Генетики установили, какие гены отвечают за то, что уши и хвосты мамонтов уменьшились, сальные железы увеличились, шерсть стала пышной, а теплоизолирующего жира прибавилось. Были и такие гены, которые изменили их циркадные ритмы так, что мамонты приспособились к долгим темным зимам высоких широт, перенастроили их температурные сенсоры, чтобы они не мерзли, и модифицировали их гемоглобин так, чтобы их кровь могла переносить достаточно кислорода при низких температурах.

Эти генетические мутации стали решающими адаптациями, так как мамонты произошли от слонов, мигрировавших из более теплых краев. Ледниковый шерстистый мамонт, по-научному Mammuthus primigenius, — не единственный вид мамонтов, а последний представитель некогда обширного рода с неутолимой страстью к перемене мест. Мамонты появились в Африке в эпоху плиоцена, около 5 млн лет назад, еще до того, как северная полярная шапка стала расползаться на континенты. Через пару миллионов лет они совершили бросок на север и распространились по Европе и Азии, с освоением новых территорий давая начало новым видам. Около 1,5 млн лет назад, когда ледники вызвали понижение уровня моря, один из этих видов мамонтов преодолел Берингов перешеек и оказался в Северной Америке, где от него произошел мамонт Колумба. Затем, чуть более миллиона лет спустя, представители той же предковой азиатской популяции во время очередного падения уровня моря снова забрели в Северную Америку. Они дали начало шерстистым мамонтам — одному из последних по счету видов мегафауны, мигрировавших в Северную Америку. Шерстистые мамонты встретились с уже обитавшими там мамонтами Колумба и поладили: шерстистые паслись преимущественно в степях у границы ледника, а колумбовы предпочитали более теплые прерии к югу. Иногда они пересекались посреди Северной Америки, и у них все еще оставалось достаточно общих генов для успешного скрещивания — как показывает сохранившийся генетический материал обоих видов.

Вдали от жаркой африканской родины, при больших размерах тела, быстром метаболизме и необходимости согреваться, у мамонтов развился зверский аппетит. Современный слон съедает до 135 кг зелени в день, и мамонты, должно быть, съедали не меньше, а то и больше. Они поедали все, что росло в степи, без разбора, и, как показывает содержимое кишечников мерзлых мумий, они предпочитали траву и цветы (например, лютики), особенно в длительный летний период вегетации, а зимой пополняли рацион хвоей, ветками и корой.

Для добычи и поедания своих любимых деликатесов у них имелось несколько инструментов. Во-первых, бивни, которые, несмотря на грозный вид, использовались не столько как оружие, сколько как лопаты, чтобы расчищать траву от снега и выкапывать из земли коренья и клубни. Эти бивни — видоизмененная первая пара резцов верхней челюсти — были исполинскими: до 4,2 м в длину, закрученные наружу и вверх красивым завитком, причем росли они на протяжении всей жизни мамонта, по десятку сантиметров в год. В некоторых отношениях они напоминали человеческие руки — они отличались огромным разнообразием форм и размеров в пределах популяций и были асимметричными, и можно предположить, что мамонты могли быть правшами или левшами.

Когда пища была добыта бивнями, оставалось перемолоть ее коренными зубами. Зубы были массивными — до 30 см в длину и до 2 кг весом — и сложными по строению, со складчатой поверхностью из параллельных эмалевых гребней, чтобы растирать зелень. Именно эта недвусмысленная морфология — размеры, форма, гребни — позволила рабам из Стоно тут же распознать слона, когда они извлекли из болота мамонтовые зубы-терки и осуществили первую в письменной истории успешную идентификацию североамериканского ископаемого млекопитающего. Как и современные слоны, мамонт обладал всего четырьмя действующими коренными зубами — по одному на каждой челюсти, — и новые прорезались позади конвейерным способом. У мамонтовых зубов есть еще одна интересная особенность — высокая коронка. Для этой особенности существует термин, который мы узнали в предыдущей главе, — гипсодонтия. Следовательно, мамонты повторили хитрость миоценовых лошадей американских саванн — дополнительно удлинили зубы, чтобы они снашивались медленнее, приспособившись к поеданию абразивной растительности наподобие трав.

Мамонты были общественными животными и по крайней мере часть времени проводили вместе за травяным ужином. В канадской провинции Альберта есть место, где сохранились отпечатки следов размером с тарелку — целое стадо мамонтов прошло по песчаным дюнам, которые нанесло ветром с ледникового фронта. Следы крупных взрослых особей, подростков среднего размера и малышей перемешаны практически поровну. Есть основания полагать, что в большинстве своем эти следы принадлежали самкам. Современные слоны матриархальны и собираются в небольшие группы из матерей с потомством. Самцы в детстве ходят со стадом, но в подростковом возрасте отделяются и становятся независимыми или объединяются в стада холостяков. Пещерная живопись изображает группы мамонтов помельче с типичным обликом самок, сбившихся вместе, — один из первых зафиксированных человеком примеров общественной жизни животных.

Материнство и детство для мамонтов были нелегкими. Это известно благодаря удивительно хорошо сохранившейся в мерзлоте мумии месячного мамонтенка, обнаруженной в 2007 г. на полуострове Ямал — ледяной окраине Сибири, выступающей в Ледовитый океан. Тушку величиной с крупную собаку нашел ненецкий оленевод Юрий Худи, затем ее украли и обменяли на два снегохода, она пострадала от зубов одичавших собак, ее спасли, поместили в музей, а экспонат назвали Любой в честь жены Юрия. Примерно 41 800 лет назад мамонтенок утонул, переходя через реку, — безнадежно увяз на берегу и захлебнулся холодной жидкой грязью. Недолгая и суровая жизнь, жертва безжалостной мамонтовой степи. Но, погибнув, детеныш стал посланием в будущее с информацией о том, как росли и развивались мамонты, которое по иронии судьбы сможет помочь воскресить целый вид, если мамонтов когда-нибудь клонируют.

Мумии мамонтят из вечной мерзлоты Сибири: Люба (вверху) и Юка (внизу).

Фотографии Рут Хартнап и Cyclonaut соответственно

Люба маленькая: детеныш ростом с сенбернара, при рождении она весила, должно быть, около 90 кг. Не случись с ней беда, она бы достигла веса в 4 т и прожила бы 60 лет — число получено на основе подсчета колец роста на костях и бивнях взрослых мамонтов, которые откладывались ежегодно, как на древесных стволах. Беременность мамонтих продолжалась более года, скорее всего, 21–22 месяца, как у современных слонов. Брачный сезон, вероятно, наступал летом или осенью, а детеныши рождались весной либо летом. На это указывает время года, когда погибла Люба, всего через несколько недель после того, как увидела свет. Ее живот был полон, но это не была трава в огромных количествах, как у взрослого мамонта, — ведь она была еще сосунком. Вероятно, ей предстояло питаться материнским молоком еще несколько лет и попробовать растительную пищу на втором или третьем году жизни. Другие окаменелости мамонтят фиксируют этот момент отлучения от материнской груди как сдвиг в изотопном составе костей и зубов. Современные слонята перестают сосать молоко раньше; позднее отлучение у мамонтов, по-видимому, связано с низким качеством и нехваткой пищи в более холодных и темных местах обитания. Впрочем, Люба потребляла не только молоко. В ее желудке нашли также остатки фекальных масс — вероятно, она поедала материнский помет. Хотя для нас это звучит неприятно, для многих млекопитающих это нормальное поведение: малыши таким образом развивают свою кишечную микрофлору.

Любу погубила природа, но, если бы она не увязла на берегу реки, ее могли настичь хищники. Мамонтовая степь изобиловала хищными зверями — пещерными львами, гиенами, волками, медведями, и мамонт представлял собой аппетитный обед. Здоровые взрослые особи были из-за своих размеров не по зубам даже самым свирепым хищникам, поэтому те выбирали детенышей и больных. Разве что один монстр, обожавший мясо, возможно, умел охотиться на полноразмерных мамонтов.

Думая об окаменелостях и о том, как их находят, вы, скорее всего, поддаетесь стереотипам телеканала Discovery. Где-то в пустыне, в безымянной глуши, чувак с внешностью Индианы Джонса смахивает песок с костей, то и дело останавливаясь, чтобы утереть со лба пот. Вряд ли вы представляете себе центр Лос-Анджелеса. Однако всего в нескольких минутах езды к югу от Голливуда и сразу к востоку от Беверли-Хиллз расположено одно из самых невероятных в мире местонахождений ископаемых остатков.

В ледниковый период по Беверли-Хиллз и долине Сан-Фернандо бродили звери. Приносим извинения Тому Петти, но млекопитающие, похожие на вампиров, разгуливали по всей долине и, вероятно, могли передвигаться на запад (и, надо полагать, на восток) по нынешнему бульвару Вентура и налетать — или, по крайней мере, выпрыгивать на свою добычу из засады — на пересеченной местности Малхолланд-Драйв. Это были крупные кошачьи, с клыками, которые, как ножи, выступали вниз за челюсть в зловещем оскале.

Саблезубый Smilodon.

Рисунок Тодда Маршалла

Саблезубые тигры.

Во время последнего наступления ледника, от 40 000 до 10 000 лет назад, многие из них угодили в ловушку. В том месте, где сейчас находится район Ла-Брея, на поверхность земли просачивался битум, и в нем, как мухи в липучке, вязли толпы мамонтов, бизонов, верблюдов и гигантских ленивцев Джефферсона. Привлеченные, как им казалось, легкодоступным обедом, в битуме завязли и саблезубые тигры — не меньше 2000 особей отправились там в «свободное падение», судя по количеству скелетов, уже извлеченных из битумных ям Ла-Бреи, ныне популярной туристической достопримечательности. Битум законсервировал их кости, сделав их устойчивыми к разложению, и обеспечил не имеющую аналогов летопись жизни этих самых знаменитых хищников ледникового периода.

Саблезубые тигры. Название наводит страх, подсознательную тревогу, вероятно унаследованную нами от предков, которые всякий раз, когда они выходили на охоту, собирали ягоды или сплетничали друг с другом, знали: их подстерегают эти демоны с мачете в пасти. Хотя название, без сомнения, выразительное, оно лишь наполовину правдиво. Разумеется, у саблезубых тигров были зубы в виде сабель: каждый клык достигал 30 см в длину. Официальное название вида саблезубых кошек из Ла-Бреи, смилодон (Smilodon), означает «зуб-скальпель», и с полным на то основанием: клыки у них были длинные, острые и достаточно тонкие, как хирургические лезвия. Но смилодоны не относились к тиграм. ДНК из костей, найденных в Ла-Брее и других частях ареала смилодона в Северной и Южной Америке, подтверждает, что саблезубые были кошками, но принадлежали к архаической линии, отделившейся от родословного древа более 15 млн лет назад и лишь отдаленно родственной нынешним амурским и бенгальским тиграм.

Смилодон был последним представителем своего рода. Саблезубые кошки составляли целую династию, корнями уходящую в миоцен, и за время своего долгого эволюционного царствования дали десятки видов. На ранних этапах их царством была Евразия, но в плиоцене — до начала наступления ледников — один из видов перебрался в Северную Америку. На новой территории мигрант стал более крупным и прожорливым, а с распространением ледников разделился на два вида: смилодон фаталис (Smilodon fatalis), гроза Ла-Бреи, и еще более крупный — смилодон популятор (Smilodon populator), который принял участие в Великом межамериканском обмене, перебравшись через Панамский перешеек в Южную Америку миллион лет назад. Ростом с современного африканского льва, но более массивный и достигавший 400 кг веса, смилодон популятор был одним из самых крупных кошачьих всех времен. У него был достойный противник — смилодон фаталис. Саблезубый из Ла-Бреи тоже совершил путешествие через Центральную Америку. Это было двойное вторжение, заставившее ленивцев, броненосцев, южноамериканских копытных и сумчатых перейти к обороне. Два вида саблезубых достигли шаткого согласия: фаталис рыскал по тихоокеанскому побережью к западу от Анд, а популятор — в восточных областях Южной Америки. Порой их пути пересекались, и вы можете вообразить себе последствия. Севернее, однако, у фаталиса таких проблем не было: Северная Америка принадлежала ему безраздельно.

Смилодон фаталис был страшным зверем, и это не преувеличение. Да, он был мельче своего южноамериканского собрата смилодона популятора, но ненамного. Фаталис весил около 280 кг, примерно как современный амурский тигр, только кости у него были толще, тело массивнее и мускулистее, а лапы мощнее. Представьте себе тигра на стероидах, и получится смилодон фаталис. При ходьбе его высокий плечевой пояс вздымался над спиной как предупреждающий знак — наподобие плавника большой белой акулы, выступающего над водой. Был ли он полосатым, как тигр, пятнистым, как леопард, или уныло-однотонным, как лев? В отличие от мамонтов, замороженными мумиями смилодонов с хорошо сохранившейся шерстью мы (пока) не располагаем. Найти их непросто: смилодон плохо акклиматизировался в мамонтовой степи, где мог подвергнуться мгновенной заморозке, упав в ледяную реку или сугроб. Его ареал располагался дальше к югу от ледников, в более теплых и гостеприимных лесах и прериях.

Это означает — возможно, к разочарованию читателя, — что саблезубые тигры и шерстистые мамонты не были противниками. Возможно, они иногда случайно встречались на границах своих ареалов, где мамонтовая степь переходила в более теплолюбивые биомы. Однако это не были антагонисты вроде Бэтмена и Джокера, Шерлока Холмса и Мориарти или тираннозавра и трицератопса. Битва между ними была бы чем-то из ряда вон выходящим. Впрочем, как минимум некоторые саблезубые ели как минимум некоторых мамонтов. В Техасе есть пещера, служившая логовом родичу смилодона, гомотерию (Homotherium), и набитая под завязку костями детенышей мамонтов Колумба, покрытыми ямками и царапинами — доисторическими следами укусов. Поскольку мамонты Колумба были крупнее шерстистых мамонтов, а гомотерий мельче смилодона, их битва выглядела бы тем более впечатляющей.

Череп и скелет Smilodon.

Фотографии Ninjatacoshell и Bone Clones

Смилодон охотился на крупную дичь. Он предпочитал обитателей леса — оленей, тапиров и лесных бизонов. Хотя при случае он бы не отказался от лошади и верблюда, эти более быстроногие пастбищные животные чаще становились жертвами других хищников, которых во множестве находят в битумных ямах Ла-Бреи: ужасных волков, послуживших прообразом «лютоволков» из «Игры престолов», — диких псовых, немногим крупнее современных волков, но с гораздо более сильным укусом. Ужасные волки были настоящими загонными хищниками: они преследовали добычу на дальних расстояниях, их лапы были приспособлены к быстрому бегу, но не к хватанию или прыжкам. Чтобы хватать и убивать, они использовали только челюсти. Столь выносливые хищники в истории Земли появились поздно, лишь в плиоцене. Даже в миоценовых американских саваннах не было истинных загонных хищников волчьего типа — самого последнего изобретения среди плотоядных млекопитающих.

Смилодон, безусловно, умел бегать на короткие дистанции, но он не был загонным хищником. Он был засадным и поджидал, затаившись — возможно, замаскировавшись среди деревьев и травы, — ничего не подозревающую жертву. Выскочив, он применял свои зубы-сабли — очень аккуратно. Орудие, столь далеко выпирающее из челюсти, легко могло сломаться, а смилодон был млекопитающим и не мог отрастить сломанный клык. Поэтому он не мог вести себя как маньяк, размахивающий ножом направо и налево. Не умел он и наносить оглушающие удары или вцепляться в горло и душить сопротивляющуюся добычу, как это делают львы. Нет, смилодон в охоте полагался на точность. Он выскакивал из укрытия, прижимал добычу к земле мускулистыми лапами, широко раскрывал пасть и наносил тщательно рассчитанный удар в горло клыками-саблями, а затем стоял, дожидаясь, пока жертва истечет кровью.

Таким образом, клыки служили не столько саблями, сколько ножами для колки льда. Они просто наносили последний удар — хотя это был скорее не удар, а укол. Это может показаться домыслами, но это подтверждается компьютерными симуляциями черепов смилодона, которые показывают, что подобный тип боя был не просто возможен, но и необходим. При всей своей мощи смилодон обладал слабым укусом заклыковых зубов и вкладывал всю силу удара в «сабли». Однако свободное сочленение челюстей позволяло ему открывать пасть невероятно широко и кусать в шею добычу намного более крупную, чем он сам, например бизонов. Возможно, даже мамонтов Колумба, особенно тех, что завязли в смоляных ямах (коварное обещание легкой добычи!).

Утонуть в битуме — не очень-то приятная смерть. Но и до того, как они встретили свой мучительный конец, жизнь саблезубых из Ла-Бреи была суровой. Их скелеты отмечены следами ранений. Палеонтологи, описывающие ископаемые остатки из Ла-Бреи, нашли около 5000 костей смилодонов с признаками ран, переломов и других травм. Количество патологий у них было вдвое больше, чем у их конкурентов — ужасных волков. Отчасти это объясняется тем, что засадный способ охоты был более рискованным, чем загонный, и на костях смилодонов действительно очень часто встречаются повреждения, характерные для схватки при нападении на жертву в прыжке, например на плечах и спинных позвонках.

У подобных отпечатков может быть и другое объяснение: смилодон, скорее всего, был более общественным животным, чем многие современные крупные кошачьи, и, возможно, вступал в жестокие конфликты за самок и территории. Свидетельства социальности смилодона скудные, но интригующие. Во-первых, если бы он вел одиночный образ жизни, вряд ли бы столько особей сразу оказалось в битумных ямах. Во-вторых, гиоидные кости голосового аппарата смилодона, к которым крепятся мышцы и связки гортани, обладают той формой, которая среди современных кошачьих характерна для рычащих. Рык — помимо того что он наводит ужас — служит социальным кошачьим средством общения: так они демонстрируют власть и предостерегают прайд об опасности. Если один смилодон, нападающий на жертву из засады и вонзающий в нее свои клыки, недостаточно ужасает, представьте себе целую стаю, которая убивает ее и устраивает совместную трапезу.

Однако и в суровой жизни смилодона было не только насилие — бывали и моменты лирики. Смилодоны были заботливыми родителями, как показывает одно местонахождение в Эквадоре, где были обнаружены кости самки и двух детенышей вместе. Это семейство южных представителей смилодона фаталис, потомков второй волны мигрантов, перебравшихся через Панамский перешеек, утонуло в прибрежной протоке и оказалось погребено вместе с морскими раковинами и акульими зубами. Детенышам было не менее двух лет, стало быть, они оставались с матерью долгое время после рождения. В этом они напоминали львов, которые становятся независимыми года в три, а не тигров, покидающих родителей намного раньше, в полтора. Однако по темпам роста детеныши смилодона созревали быстро, как тигрята, а не медленно, как львята. То есть развивались они своеобразно, совмещая быстрый рост, как у тигров, и растянутое детство, как у львов.

Почему они долгое время оставались подростками, зависимыми от матерей? Детеныши смилодона появлялись на свет с массивным и мускулистым телосложением взрослых, поэтому им не нужно было наращивать мощь. Но клыков-сабель у них с рождения не было, более того, молочные клыки полностью прорезались у них лишь к годовалому возрасту. Потом они выпадали и сменялись вторым, постоянным комплектом клыков, которые, однако, формировались полностью лишь к трем годам, а то и позже. Без полноценных клыков молодые смилодоны, по-видимому, не могли выполнять охотничий прием прыжка из засады и аккуратного прокусывания горла. Может быть, именно из-за столь специализированного стиля охоты они нуждались в длительном обучении, прежде чем опробовать его самостоятельно.

Как бы то ни было, достигнув трехлетнего, максимум четырехлетнего возраста, котятки становились взрослыми. Их клыки были тридцатисантиметровым оружием, готовым вонзиться в мясо бизона, оленя, возможно, мамонта Колумба и других представителей ледниковой мегафауны. Охота продолжалась.

Чуть более 10 000 лет назад численность мамонтов и саблезубых тигров стала стремительно сокращаться. Некоторым мамонтам удалось найти убежище на острове Врангеля, клочке мерзлой земли площадью меньше Ямайки, за полярным кругом к северу от Сибири. Там с ними произошло то, что часто происходит с млекопитающими на островах, по крайней мере со времен динозавров, — они уменьшились. На острове Врангеля мамонты продержались еще несколько тысяч лет, но не в лучшей форме. Остров мог прокормить популяцию лишь в несколько сотен, самое большее тысячу особей. У них стали накапливаться генетические дефекты, которые в столь малом сообществе распространялись со скоростью лесного пожара. Их обоняние атрофировалось, шерсть утратила блеск и стала тусклой. Примерно 4000 лет назад — во времена, когда фараоны строили пирамиды и оросительные каналы в долине Нила, — вымерли последние мутанты на острове Врангеля. Мамонты прекратили существование. Они отправились вслед за саблезубыми кошками, вымершими несколькими тысячелетиями ранее.

До того как мегафауну постиг этот печальный конец, в самом зените ледникового периода, вы могли наблюдать гигантских млекопитающих вроде мамонтов и саблезубых тигров по всему миру. Здесь я использую местоимение «вы» преднамеренно и не в каком-то воображаемом лекторском смысле. Мы — порождения ледникового периода, и представители нашего вида, Homo sapiens, видели многих из млекопитающих представителей мегафауны, сталкивались с ними, прятались от них и взаимодействовали с ними. Ныне, всего лишь десятки тысяч лет спустя, эти великаны практически вымерли. Уцелели лишь немногие виды наземных млекопитающих, заслуживающих названия мегафауны: в их число входят носороги, бизоны и лоси, наряду с ближайшими родственниками мамонтов и саблезубых тигров — находящимися под угрозой исчезновения слонами и крупными кошачьими, которые, если так дело пойдет и дальше, могут стать последними вздохами своих некогда гордых, разнообразных, завоевавших всю планету групп.

Если мир кажется сейчас несколько осиротевшим, это потому, что так оно и есть. Мегафауна должна была продолжать существование, и пищевые цепи еще не полностью приспособились к ее отсутствию. В тундре — пробел на месте мамонта, в Лос-Анджелесе — пробел на месте саблезубого тигра. Их призраки все еще бродят. Почему их больше нет?

10

Млекопитающие люди

Ardipithecus

На краю ледника, Висконсин, 12 500 лет назад.

Зима взяла реванш. Одинокий мамонт стоял на гребне морены, непокорно выставив вверх двухметровые бивни. Дувший с северо-востока ветер хлестал и засыпал снегом его косматую рыжую шубу. Солнце садилось, приближалась ночная тьма. Неустрашимый самец поднял волосатый хобот в небо и испустил трубный рев, словно бросая вызов стихии. Его дыхание мгновенно обратилось в пар.

Это была нелегкая пора для мамонта-холостяка. Пока стада самок, сгрудившись вместе, согревали детенышей, самцам в следующие шесть месяцев делать было практически нечего, до тех пор, как цветение лютиков не возвестит о начале брачного сезона. Некоторые самцы сбивались в собственные импровизированные стада, но этот предпочитал одиночество. В свои тридцать шесть он был в расцвете сил. Если повезет, он проживет еще лет двадцать, а то и больше. Он всегда полагался только на себя, и это приносило ему успех. Десятки мамонтят в степях и еловых лесах у озера Чикаго были его отпрысками.

Льды больше не покрывали эту землю. Они отступали назад к полярному кругу, но сдавались они неохотно. Всего в одном дне ходьбы на север ледники еще держались. Они все еще влияли на климатические сезоны: из-за ветров, дувших с переднего края ледников, лето оставалось прохладным, а зимой стоял адский холод, не дававший нарождающейся еловой тайге полностью отвоевать тундростепь. Ледники влияли и на топографию: морена, на которой стоял мамонт, была новым дополнением к ландшафту — свалкой щебня, грязи, древесины и костей, которые оставил отступающий ледник.

В сумерках поднималась луна, и ветер стал еще яростнее. Это была не обычная метель. В холодном воздухе завывали пылевые смерчи — ледник изрыгал тонкие частицы породы, стертой им при движении на юг. Пыль смешивалась со снегом, образуя грязную слякоть. Ледник казался рассерженным, и оставаться на самой высокой точке равнины не стоило. Мамонт взглянул на север: непроходимая область льдов километровой толщины. На востоке было не лучше — замерзшие воды озера Чикаго, где летом от ледника откалывались айсберги, сейчас были сплошным ледяным зеркалом. Юг внушал больше надежд, но едва самец повернул морду в этом направлении, как ощутил удар ледяного ветра, сжатого между берегами озера, как в аэродинамической трубе.

Оставался только запад.

Осторожно, чтобы не свалиться в сугроб бивнями вперед, мамонт стал спускаться по морене. Одна косматая нога, потом другая. С каждым шагом опасность росла, почерневший снег едва выдерживал шеститонный вес мамонта. И все-таки не выдержал. Одна нога соскользнула, потом остальные, мамонт опрокинулся на спину и скатился с гребня.

Мамонту было далеко до мастеров санного спорта, но, к счастью, морена была не слишком высокой, и падение обернулось лишь конфузом, а не увечьем. Поднявшись и смахнув хоботом снег с морды, мамонт сделал глубокий вдох, ушибленные ребра отозвались болью. Надо переждать непогоду. Придется здесь заночевать.

Для ночевки в ледниковую эпоху бывали места и хуже. Съехав по склону, мамонт оказался на краю озерца, покрытого коркой льда. Оно лежало в долине, зажатой между двумя моренами, дававшими убежище от ветра и пылевых смерчей. На снежных берегах поднималась россыпь елок, их зеленые иголки устилали землю, приглашая мамонта лечь и вздремнуть, пережидая буран.

Что-то, однако, было не так.

Мамонт ощутил озноб, но не от холода. Нет, это был инстинкт, который срабатывает, когда поблизости оказывался ужасный волк или пещерный лев. Среди деревьев таился хищник, скрытый хвоей, пыльным снегом и сумраком. Мамонт услышал шорох ветвей, а затем странный звук. Не рев, не лай, не рык и не рычание. Он был гораздо сложнее, сначала — пронзительно высокий, потом мелодия шла то вверх, то вниз. Это было пение, яростное и призывное. Затем отозвался другой голос, и вскоре загремел целый хор — множество монстров кричали в унисон, общаясь, дразня свою жертву. Они вышли на тропу войны.

Лунный свет озарил еловый лес, и мамонт наконец увидел это. Вперед выступил силуэт охотника. Он бежал не на четырех ногах, как волк или лев, а только на двух. Вместо длинной оскаленной пасти у него была огромная круглая голова, горделиво сидевшая на плечах. Его лапы были без когтей, зато в них было копье. Он был не один — целая стая шла в атаку, визжа и улюлюкая.

Бежавший впереди охотник метнул копье, и в те несколько секунд, пока оно летело в воздухе, глаза хищника встретились с глазами добычи. Мамонты со своим большим мозгом и социальными навыками издавна привыкли быть самыми умными животными в степи. Волки и львы были злобными, но мелкими и не очень-то умными — по крайней мере в сравнении с мамонтами. Когда копье вонзилось в шею и самец стал задыхаться, у него промелькнула последняя мысль. Новый хищник был другим. Умнее, решительнее, смертоноснее.

Охотники окружили свой трофей. Убедившись, что мамонт мертв, они принялись за работу. Достали из-под своих одежд, сшитых из мамонтовых шкур, всевозможные инструменты. Ножи, скребки, молотки — все сделанные из блестящего твердого кремнистого сланца, добытого на моренах. Бросая вызов ночи и бурану, они разделывали мясо целенаправленно и точно. Сначала рассекающими ударами отделили ноги, затем приступили к мясу на холке и боках. Когда они закончили, осталась лишь беспорядочная куча огромных костей. Они водрузили тушу себе на плечи и собрали свои каменные орудия. Зачем пропадать хорошим лезвиям? Но в спешке два орудия они забыли, не заметив их в груде костей.

С победным кличем, разносившимся сквозь метель, команда охотников ушла по моренам в свой лагерь у озера Чикаго. Пыль и снег улеглись, небо прояснилось, и для мамонтов — за исключением одного альфа-самца — наступил летний брачный сезон. Ледники продолжали таять, их воды стекали в озерцо между моренами, затапливая мамонтовые кости и каменные орудия.

Эта книга не о людях. Мы, Homo sapiens, — лишь один из более чем 6000 ныне живущих видов млекопитающих. С точки зрения долгой эволюции млекопитающих мы — песчинка среди миллионов видов, живших на протяжении 200 с лишним миллионов лет.

Не все вертится вокруг нас. История млекопитающих, рассказанная на этих страницах, — восходящая к тем чешуйчатым зверюшкам в каменноугольных болотах, пережившим массовые вымирания, динозавров и суровые перепады климата, — не просто пролог к нашей предначертанной коронации. Киты величиной с подводную лодку, мамонты и саблезубые тигры, переплывшие океан обезьяны и летучие мыши со своей эхолокацией — каждое из этих животных уникально на свой лад. Как и мы, разумеется, — двуногие приматы с большим мозгом и ловкими руками, чей интеллект и способность к разрушению не имеют аналогов среди млекопитающих. А кроме того, мы единственные, кто может размышлять о собственном происхождении.

Среди самых замечательных представителей человеческого рода, которых мне довелось знать, был старик, которого я в своем студенчестве часто видел прогуливающимся в чикагском районе Гайд-Парк. Постараюсь, насколько могу, не погрешить против такта, но и против истины: он выглядел как бродяга. Он двигался в задумчивости, словно ему некуда было идти, сгорбившись и надвинув бесформенную красную панамку на рябое лицо. Обычно он что-то неразборчиво бормотал в свою длинную седую бороду, как у Гэндальфа — или как у Бога? В нагрудном кармашке линялой фланелевой рубахи он носил футляр, набитый ручками и листочками для заметок, исписанными мельчайшим почерком. Иногда наши взгляды встречались, и на долю секунды я заглядывал ему в глаза — кроткие и немного печальные, но с проблеском гениальности, прятавшиеся за очками с такими большими стеклами и такой массивной оправой, что даже самый продвинутый хипстер не рискнул бы ввести их в моду.

Его звали Ли Ван Вален. Несмотря на свою внешность (а кто-то скажет: в полном соответствии с ней), он был профессором и находился в одном шаге от той тонкой грани, которая разделяет гениальность и безумие. Формально он считался эволюционным биологом, но баловался математикой и философией. Если он не бродил по кампусу, то сидел у себя в кабинете, где, по слухам, хранилось 30 000 книг. Входить туда было опасно физически: стопки ксерокопий статей выше головы самого Ли еле удерживали равновесие, как карточные домики. Некоторые из моих друзей-аспирантов опасались, что какая-нибудь стопа обрушится и задавит его. Студенты действительно беспокоились, ведь они его обожали.

«Это был «типаж» в хорошем смысле слова, не «ботан», как часто бывает с другими учеными, удостоившимися такой характеристики», — вспоминал Кристиан Каммерер в нашей электронной переписке. С Кристианом мы уже встречались — он специалист по происхождению линии млекопитающих. Когда он учился в аспирантуре Чикагского университета, он посещал разухабистый курс Ли по теории эволюции. В списке рекомендованной им обязательной литературы значились собственные стихи Ли, включая скабрезный опус про спаривание динозавров, который после его смерти в 2010 г. был процитирован в посвященном ему некрологе в The New York Times.

Про Ли ходили легенды. Обедал он будто бы литром молока и одним гнилым бананом. Ему пересадили кожу с ягодицы после удаления раковой опухоли на лице. Много раз мне случалось наблюдать, как он перебивал приглашенного лектора, пытаясь задать какой-нибудь витиеватый вопрос, при этом формулировал его не менее трех минут, сопровождая свистящими хрипами, которые аспиранты называли «карканьем». К концу вопроса докладчик обычно забывал, о чем его спрашивают, но стеснялся просить повторить. Ли даже занялся издательским делом: раздосадованный тем, что журналы регулярно отвергали его теоретические статьи — недоступные пониманию коллег, простых смертных, — он основал собственный журнал, который самолично набирал и печатал. «Суть превыше формы» — таков был девиз журнала, косвенное признание того, что выглядело издание безобразно.

Ли Ван Вален в своем забитом книгами кабинете в Чикаго (слева); ксерокопии фотоснимков зубов Purgatorius, напечатанные в его самиздатовском журнале (справа вверху), и современный КТ-снимок зубов пургаториуса.

Фотографии из статьи Wilson Mantilla et al., 2021, Royal Society Open Science

Среди всех интересов и увлечений Ли особое место занимали ископаемые млекопитающие. Его величайшее открытие — опубликованное в журнале Science в 1965 г., лет за десять до того, как он начал издавать свой самодельный журнал, — казалось скромным, но имело огромное значение. Оно выявило наши самые глубинные истоки.

Годом раньше полевая экспедиция под руководством Роберта Слоуна из Университета Миннесоты собрала шесть зубов в неприветливых ущельях Пургатори-Хилл, в штате Монтана. Удивительно, что они вообще увидели их: зубки были малюсенькие, самый крупный коренной от корня до коронки едва достигал 3 мм. А кроме того, они были очень древними, из отложений раннего палеоцена — как мы уже знаем, это было всего несколько сотен тысяч лет спустя после падения астероида, в конце мелового периода, погубившего динозавров. У большинства зубов мелких млекопитающих этого времени, как и у предыдущих меловых, высокие острые бугорки для раскусывания насекомых — самый легкий способ прокормиться для миниатюрного млекопитающего. Однако Ли заметил, что эти шесть зубов были немного другими. Под микроскопом он разглядел, что бугорки более пологие и округлые — их размер, форма и расположение приспособлены не для разгрызания панцирей насекомых, а скорее для употребления мягкой растительной пищи, например фруктов. Он установил связь: существо, которому принадлежали эти крохотные зубы и которое он назвал «пургаториус» (Purgatorius) по месту находки, было переходным звеном между насекомоядными предками и современными приматами. Название его статьи 1965 г. в соавторстве со Слоуном — в остальном наполненной туманными наукообразными терминами, касающимися бугорков и эмалевых гребней, — говорит само за себя: «Древнейшие приматы».

Для моей коллеги Мэри Силкокс из Университета Торонто, которую я считаю ведущим современным специалистом по происхождению приматов, догадка Ван Валена стала революционной. «Понять, что пургаториус относился к приматам, — это было гениально! Он не похож на примата, но теперь мы знаем, что это было самое начало», — сказала она мне на секции вопросов и ответов на онлайн-семинаре, который проводила с моими студентами в Эдинбурге во время пандемии. Это был ответ на мой простой вопрос, звучавший гораздо короче, чем вопросы, которые обычно задавал докладчикам Ли: какое главное открытие, связанное с приматами, мне стоит осветить в книге? Для Мэри ответ был очевиден. Хотя стать палеоантропологом ее подвигли книги Дональда Джохансона о Люси и других ископаемых предках человека, пургаториус захватил ее воображение, и она переключилась на исследования древнейших приматов.

Пургаториус относится к плезиадапиформам — это труднопроизносимое название обозначает предковую группу, от которой произошли приматы. Некоторые ученые, в том числе Мэри, называют их вслед за Ли приматами, другие предпочитают называть их «стволовыми приматами» и сохраняют название приматов за кроновой группой, включающей современные виды и всех потомков их последнего общего предка (это и есть «настоящие приматы», о которых шла речь раньше и которые широко распространились во время всплеска глобального потепления на палеоцен-эоценовой границе). Не суть. Это вопрос номенклатуры, человеческих упражнений в классификации, так что это неважно. Важно то, что пургаториус — древнейшее известное животное родословной линии приматов и он первый, кто демонстрирует ключевые изменения в питании и поведении, указывающие на смену образа жизни.

Эти первые приматы не только пережевывали больше растительной пищи своими видоизмененными зубами, они еще и перебрались с земли на деревья, найдя там убежище от хаоса, климатических скачков и постдинозавровых хищников. Через полвека после той статьи Ли Стивен Честер по костным фрагментам величиной меньше обрезка ногтя описал строение щиколотки пургаториуса. У них чрезвычайно подвижные поверхности сочленений, позволявшие большую степень свободы при лазанье, как у современных древесных млекопитающих. Еще через несколько лет Стивен подкрепил свои выводы, описав более полную окаменелость — древнейший хорошо сохранившийся скелет плезиадапиформа рода торрехония (Torrejonia), найденный Томом Уильямсоном в отложениях Нью-Мексико возрастом 62 млн лет. У него высокой подвижностью отличались не только щиколотки, но также плечевой пояс и тазобедренные суставы, что позволяло всем четырем лапам плавно поворачиваться в различных направлениях.

Эти изменения рациона и среды обитания происходили очень быстро, сразу после вымирания динозавров. По словам Мэри, «приматы появились чудесным образом, словно из-под земли». Древнейшие известные на данный момент ископаемые остатки пургаториуса найдены в Монтане, в тонком слое пород, отложившихся сразу после массового вымирания, не более чем через пару сотен тысяч лет после падения астероида. Сообщают и о более древних. Сам Ли описывал седьмой зуб из Монтаны, найденный возле скелета трицератопса, который он датировал меловым периодом[45]. С тех пор считается, что это палеоценовый зуб, затесавшийся среди меловых динозавров, — его принесла древняя река, одурачив палеонтологов. Однако генетические родословные деревья млекопитающих указывают на то, что приматы возникли в меловой период, так что, возможно, наши предки действительно пережили падение астероида, а не просто воспользовались шансом после него.

Пока палеоцен шел своим чередом и в конце концов сменился эоценом, от пургаториуса произошло множество разнообразных плезиадапиформ. Они стали чрезвычайно успешной группой, включавшей более 150 известных видов, которые населяли Северную Америку, Европу и Азию. На севере они добрались до острова Элсмир за полярным кругом и стали самыми полярными приматами до того, как появился человек. Со своим удивительным разнообразием размеров, питания и поведения они стали одним из первых примеров крупномасштабного видообразования в ныне живущей подгруппе плацентарных млекопитающих. Самые мелкие весили чуть больше виноградины — самые незаметные приматы в истории, — в то время как другие достигали размеров обезьяны-капуцина, с какими ходят шарманщики. В их рацион входили плоды, древесные смолы, семена, пыльца, листья и некоторые насекомые, излюбленные еще их предками до пургаториуса. Все они были древесными, но отличались по степени ловкости. Более крупные, вероятно, передвигались медленнее и держались поближе к стволам, другие прыгали с дерева на дерево, а вид под названием «карполестес» (Carpolestes) обладал длиннопалыми лапами с противопоставленными большими пальцами, чтобы надежно хвататься за ветки.

Если прослеживать эволюцию плезиадапиформ в палеоцене, вырисовываются некоторые тенденции. Животные типа пургаториуса вначале перебрались на деревья, еще до того, как приспособились к чисто растительному или плодовому рациону, и до того, как у них увеличился мозг. Даже когда они перешли на более специализированное питание фруктами, их мозг оставался маленьким, как показала Мэри на КТ-снимках черепов и цифровых реконструкциях мозга различных плезиадапиформ. И они не очень хорошо видели, так как зрительные области коры мозга у них были невелики, а глаза располагались по бокам головы, что исключает развитое трехмерное зрение и способность воспринимать глубину. То есть для переселения приматов на деревья не требовались ни большой мозг, ни высокий интеллект, ни даже переход на питание плодами. Но древесная среда обитания и фруктовая диета могли стать предпосылками для приобретения огромного мозга, обеспечив высококалорийное питание, недоступное большинству других млекопитающих.

Что, однако, представляется взаимосвязанным, так это развитие цепкости конечностей и питание фруктами. Особенности строения кистей и стоп, позволявшие лучше хватать ветку, эволюционировали наряду с особенностями строения зубов, позволявшими лучше пережевывать плоды. По мнению Мэри, это свидетельство того, что ранняя эволюция приматов была обусловлена «питанием на концах веток»: приматы подбирались туда поближе, чтобы сорвать плоды и самые нежные листья. Некоторые фундаментальные составляющие нашей человеческой модели — наши руки с длинными пальцами, гибкие запястья и щиколотки, сглаженные бугорки на коренных зубах — являются пережитками тех времен, когда наши предки стали добывать пищу на деревьях.

Ранний ископаемый примат Darwinius из Месселя (Германия). Видны изящные пальцы и хватательный большой палец на всех четырех конечностях.

Фотография из статьи Franzen et al., 2009, PLoS ONE

Когда палеоцен сменился эоценом, а температуры зашкаливали во время скачка глобального потепления ПЭТМ 56 млн лет назад, часть плезиадапиформ развила свои лазательные и сенсорные способности до еще более высокого уровня. Так появились настоящие приматы — кроновая группа, которая, по единодушному мнению, заслуживает этого звания. Типичный представитель этих первых классических приматов — уже знакомая нам тейярдина, заселившая бассейн Бигхорн в штате Вайоминг, а в скором времени и все континенты Северного полушария.

Приматы отличались от своих предков типа пургаториуса в двух главных отношениях. Во-первых, они еще лучше приспособились к древесному образу жизни, научившись прыгать с ветки на ветку. Для этого их когти превратились в ногти, а к предковым длинным пальцам на руках и противопоставленному большому пальцу ноги добавились удлиненные пальцы на ногах и противопоставленный большой палец руки. Кроме того, их щиколотка стала более фиксированной — она все еще могла поворачиваться в различных направлениях, но теперь стала достаточно стабильной, чтобы прыгать и надежно приземляться. Во-вторых, они стали гораздо умнее, а их зрение стало острее. Их мозг не только вырос, но и перестроился — увеличился объем новой коры для сенсорной интеграции, больше стала зрительная кора, а обонятельные области уменьшились, что говорит об уступке: обоняние в обмен на зрение. Их выпуклые, обращенные вперед глаза могли видеть объемно, а порой даже в цвете. Увеличение глаз и мозга наряду с атрофией носа означало, что морда становилась более плоской, менее вытянутой. Многие другие аспекты нашей человеческой модели — наши лупоглазые курносые лица, наша способность сделать знак «большой палец вверх» и брать руками предметы, наши ногти на руках и ногах, умение различать прекрасные оттенки радуги или цвета светофора, сами истоки нашего разума — все это рудименты той эпохи, когда наши предки прыгали с дерева на дерево в раскаленном мире.

Обладая этими новыми адаптациями, приматы распространялись и диверсифицировались с интенсивностью, соответствующей экстремальным температурам эоцена. Они быстро расселились на юг, в Аравию и Африку. Их родословное древо разрасталось, породив лемуров, у которых нижние резцы и клыки превратились в гребень для вычесывания шерсти, а затем обезьян Нового Света, совершивших невероятное трансокеанское путешествие из Африки в Южную Америку. Как минимум однажды, а может быть, дважды лемуры тоже плавали по морю, отправившись на восток с течениями, уходящими от Мозамбика, и высадившись на острове, который стал для них курортом, а впоследствии и единственным убежищем, — на Мадагаскаре[46]. Сейчас Мадагаскар населяет около ста видов лемуров, но еще несколько столетий назад их было намного больше, и они были великолепны. Там водились лемуры-коалы ростом с человека, лемуры-ленивцы, свисавшие с деревьев вверх тормашками на длинных лапах, и самое невероятное создание из всех — гигантский лемур археоиндри (Archaeoindris), достигавший веса в 200 кг, как взрослый самец гориллы; он медлительно передвигался по земле и объедал листья. Все они вымерли практически одновременно, в ходе каскада островных вымираний[47] по всему миру, последовавшего за исчезновением мамонтов, саблезубых кошек и другой континентальной ледниковой мегафауны.

Если эоценовый парник способствовал диверсификации приматов, то олигоценовое похолодание отразилось на них противоположным образом. Когда Антарктида оказалась изолированной на Южном полюсе и начали зарождаться южные ледники, разнообразие приматов в Европе сильно сократилось, а в Северной Америке они полностью вымерли. Неясно, почему их не заместили южноамериканские обезьяны Нового Света, которые после своей невероятной трансатлантической одиссеи внезапно охладели к странствиям и не пошли дальше Центральной Америки[48]. Поэтому в США и Канаде сейчас нет приматов — не считая людей, обезьян в зоопарках и некоторого количества беглых питомцев, прижившихся во Флориде. Впрочем, в более теплых краях времен олигоцена дело обстояло лучше. Хотя азиатские приматы понесли урон, остались тропические уголки, где сохранились некоторые виды — в основном лемуроподобные формы и мелкие мартышкообразные.

Настоящий успех, однако, ждал их в Африке. В более высоких широтах становилось холоднее и суше, но в дождевых лесах Африки и Ближнего Востока все еще ярко сияло солнце. Туда и переместился эпицентр эволюции приматов. В олигоцене африканские приматы процветали, о чем свидетельствует изобилие ископаемых остатков в Файюме (Египет), как раз над эоценовыми породами, набитыми скелетами китов. Некоторые из этих приматов стали мартышкообразными обезьянами Старого Света, другие — человекообразными. А от человекообразных…

Гада Хамед был выходцем из полукочевого племени афар, населяющего регион Аваш в Эфиопии, у оконечности Восточной Африки, где Красное море переходит в Аденский залив. Сокращенно его называли Гади, но американские палеоантропологи прозвали его Зиппермен. Впервые они познакомились с ним в начале 1990-х. Выискивая окаменелости, участники экспедиции Калифорнийского университета подняли глаза и увидели хмуро глядевшего на них сверху вниз невысокого горбуна с винтовкой в руке и пулеметной лентой через плечо. Его передние резцы были подпилены до остроты клыков, а на шее у него было ожерелье из зипперов (застежек-молний) — боевых трофеев той поры, когда местные племена сражались против коммунистической военной хунты во время десятилетней гражданской войны.

С этим человеком шутить не стоило; эфиопским участникам экспедиции это было известно. Война оставила шрамы и на них: одного из них, Берхана Асфау, подвешивали вверх ногами и пытали, он чудом спасся, получил геологическое образование и стал ведущим специалистом Эфиопии по происхождению человека. Он и другие эфиопы из экспедиции умоляли начальника — выдающегося американского палеоантрополога Тима Уайта — свернуть лагерь. Уайт, воинствующий перфекционист и один из самых упорных следопытов в вопросах происхождения человека, в другой ситуации не уступил бы. Но на этот раз ему пришлось.

На следующий год экспедиция Уайта вернулась и снова встретила Зиппермена. В этот раз они заключили сделку: Гади присоединится к экспедиции. Вскоре он стал ключевой пружиной в ее работе, выполняя одновременно множество ролей — охранника, проводника, блюстителя дисциплины, рабочего и собирателя окаменелостей. Уайт всегда считал важным сотрудничество с местными жителями, но с Гади у него сложились особенно тесные отношения. Зиппермен постоянно ездил с Уайтом в его машине, молча потрясая ружьем, пока его шеф колесил по пустыне в поисках окаменелостей. Однажды в конце декабря 1993 г. чутье подсказало Уайту остановиться возле обнажения скальных пород. Странная пара вышла осмотреться.

«Доктор Тим, — вскрикнул Гади, — идите сюда!»

В куче камней он заметил маленький выбеленный зуб — коренной зуб раннего представителя гоминин, линии, ведущей к человеку. Очередной человеческий трофей Зиппермена, но куда более антикварный — возрастом около 4,4 млн лет.

Уайт собрал участников экспедиции, и все обладатели ученых степеней прочесали место, где афарский боец, умевший сражаться и пасти верблюдов, но никогда официально не учившийся научным исследованиям, сделал свое открытие. Они находили все новые и новые окаменелости: сначала клык, потом остальные зубы — всего десять зубов, принадлежавших одной особи. Уайт, Асфау и их японский коллега Ген Сува впоследствии описали ее как новый вид, ардипитек рамидус (Ardipithecus ramidus) — на афарском ardi значит «земля», а ramidus — «корень». Несомненно, он принадлежал к человеческой линии — у него были маленькие ромбовидные верхние клыки, характерные для людей, а не для шимпанзе и горилл, у которых во рту кинжалы, затачивающиеся при трении о нижние предкоренные зубы. Чуть ли не все остальное было неизвестно. Ходил ли он на двух ногах, как человек, или лазил по деревьям, как обезьяна? Как он пользовался руками? Был ли у него массивный мозг, как у нас, или маленький, как у шимпанзе? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно было дождаться находок более полных окаменелостей.

Объединенная эфиопско-американская команда Тима Уайта и его коллег ищет ископаемых гоминин в Арамисе, Эфиопия.

Фотография Кермита Паттисона

Эти находки принес следующий полевой сезон. В ноябре 1994 г. Уайт вернулся в Эфиопию и начал экспедицию с того, что вновь привел свою команду на место открытия Гади. Особых надежд у них не было; они думали, что выбрали все подчистую еще в прошлом году. Но, к их удивлению, нашлись новые кости. Йоханнес Хайле-Селасси, еще один выдающийся эфиопский палеоантрополог и ученик Уайта, нашел пару косточек кисти в 50 м к северу от места, где Гади заметил зубы. С этого момента дело пошло. Палеонтологи не просто осмотрели поверхность, но и просеяли наносы в поисках мелких окаменелостей, и раскопали почву. За остаток этого полевого сезона и в следующий сезон они собрали более 100 костей скелета женской особи, которая при жизни предположительно весила около 50 кг и была ростом 1,2 м.

Пока команда трудилась, Гади стоял на горе с ружьем за плечами, обозревая сверху место раскопок. К несчастью, он не дожил до завершения проекта. В 1998 г. он ввязался в перестрелку с враждебным племенем. Ему прострелили ногу, в рану попала инфекция, и он умер. Уайт почтил память Зиппермена, поставив его фотографию в рамке у себя на столе в Беркли. А еще через 15 лет кропотливых исследований, в 2009 г., он объявил об открытии, которое прогремит на весь мир. Скелет так называемой «Арди» удостоился отдельного тематического выпуска журнала Science и документального фильма на канале Discovery. В данном случае ажиотаж был оправданный: животное, которое выглядело наполовину человеком и наполовину обезьяной, которое умело ходить на двух задних ногах — фирменная сверхспособность человека! — но сохраняло противопоставленный большой палец стопы и длинные руки с большими кистями, чтобы лазить по деревьям. Лицо у него было плоское, как у человека, а мозг маленький, как у шимпанзе.

Ардипитек — это гоминин, хотя и находится в самом основании нашей ветви родословного древа, очень близко к тому моменту, когда мы отделились от наших родичей-обезьян. Со времен Дарвина было признано, что люди — близкие родственники шимпанзе, горилл и орангутанов, и впоследствии этот факт был подтвержден анализом ДНК. Наши ближайшие родственники — шимпанзе, у нас с ними около 98 % общих генов. Можно считать началом человечества эту эволюционную развилку на родословном древе: гоминины пошли в одну сторону, шимпанзе — в другую. Расхождение было недавним и сумбурным. Оно началось как минимум 5–7 млн лет назад, в самом конце миоцена, но это был не столько разрыв, сколько долгое прощание: по-видимому, обмен генами между ветвями человека и шимпанзе прекратился лишь 4 млн лет назад, в начале плиоцена. Как раз в это время жил ардипитек. Но не следует думать, будто ардипитек произошел от шимпанзе и даже от предка, похожего на него. Современные шимпанзе — высокоспециализированные животные, продукт более чем 4 млн лет эволюции, отдельной от человеческой. Точно так же, как и современные люди приобрели высокую специализацию после 4 млн лет обособленности от линии шимпанзе.

Эти эволюционные изменения происходили на фоне изменений климата и среды. До расхождения людей и шимпанзе у них были еще более отдаленные общие предки, благоденствовавшие в миоцене. В то время Земля была настоящей Планетой обезьян — по крайней мере, Старый Свет. Человекообразные расселились по Африке и Азии и вновь захватили Европу после того, как тамошние приматы практически вымерли во время олигоценового похолодания. Хотя в миоцене и распространялись луга, лесные участки все еще сохранялись, и человекообразные приспособились передвигаться с ветки на ветку, раскачиваясь на руках: у них удлинились руки, плечевой пояс стал более подвижным, а хвост оказался помехой и был утрачен. В пору этого миоценового расцвета часть обезьян в Африке дала начало гориллам, а одна популяция добралась до Юго-Восточной Азии и дала начало орангутанам. Диверсифицируясь, обезьяны экспериментировали с новыми способами передвижения по деревьям. Некоторые из них ходили по ветвям на двух ногах, держась руками за ветви повыше. Наверное, они походили на карапузов, которые только-только учатся ходить и, нетвердо стоя на ногах, хватаются за мебель. Тем не менее это было начало.

Затем в плиоцене стало еще холоднее и суше. Скачкообразный процесс, проходивший по всему миру, затронул Африку в полной мере: от тропических лесов остались лишь клочки, во многих местах они сменились открытыми саваннами. Африканские человекообразные приспособились — об этом рассказывает невероятная летопись окаменелостей из Восточно-Африканской рифтовой долины, разлома, простирающегося на юг от земли соплеменников Гади в Эфиопию через Кению и Танзанию. По мере того как Африка медленно раскалывалась на части, линия разлома опускалась, накапливая осадочные породы и окаменелости со времен миоцена. Некоторые обезьяны оставались в сокращающихся лесах, например гориллы и шимпанзе. Но гоминины пошли по другому пути — прочь из лесов в открытые пространства. Для этого им потребовалось выучиться ходить как следует.

Стоять и ходить на двух ногах нелегко. Если задуматься, в животном царстве это исключительно редкое явление. Платон не просто так дал человеку определение «двуногое без перьев»: не считая птиц (и их предков-динозавров), мы одни из немногих животных, которые передвигаются на двух ногах постоянно, освобождая руки для других задач. Платон мог бы упомянуть и другие характерные признаки человека: огромный мозг и интеллект, ловкие руки, способные выполнять множество типов захвата, использование орудий, овладение огнем и объединение в культурные сообщества. Именно этот набор делает человека человеком, а не шимпанзе, гориллой или мартышкой. О том, как эти составляющие сложились вместе, спорят издавна. Возникли ли они в результате однократного скачка или постепенно, по частям? Запустило ли появление какой-то одной из них эволюцию других? Как мы убедились, некоторые компоненты нашей модели — реликтовое наследие древнейших приматов, которых изучал Ли Ван Вален, но многие другие сформировались лишь после отделения человеческой линии от шимпанзе.

Из всего, что сделало нас людьми, самое главное, похоже, — это двуногость и прямохождение. Найденный Гади ардипитек — один из древнейших артефактов, дающих представление о том, как эти признаки развивались. Арди могла ходить на задних конечностях: на бедренных костях у нее были заметные выступы для крепления мощных четырехглавых мышц, свойственных двуногим, а ее сильные широкие стопы могли отталкиваться от земли при движениях как с пятки, так и с носка. Однако она не была исключительно пешеходом — ее противопоставленный большой палец стопы и длинные руки служили для лазанья. Пример Арди показывает, что ранние гоминины перешли от древесного образа жизни к ходьбе по земле не сразу, но на определенном этапе совмещали ходьбу с лазаньем и проводили время как в лесу на деревьях, так и в саванне. Они были универсалами, но явно исследовали новый ландшафт. Почему они выбрались в чистое поле, неясно — спасались ли от хищников, разыскивали новые источники пищи или просто пытались выжить при исчезновении лесов? Однако нам известно, что эти ранние гоминины стали ходить на двух ногах еще до того, как у них вырос мозг и они научились делать каменные орудия. Прямохождение, очевидно, открыло дорогу остальным человеческим инновациям — освободив руки от задач локомоции и позволив гомининам добывать более калорийную пищу, способную трансформироваться в ткани мозга.

Прошло еще немного времени, и под руководством естественного отбора эти наполовину ходящие, наполовину лазающие превратились в стабильно двуногих, которые передвигаются и обитают практически исключительно на земле. Для завершения этого преобразования гоминины прошли через полную перестройку всего тела. Голова поменяла позицию и стала возвышаться над шеей, а не торчать перед ней. Позвоночник, который у лошадей, мышей, китов и большинства прочих млекопитающих ориентирован горизонтально и перпендикулярен задним конечностям, повернулся, чтобы стать в одну линию с ногами, и принял изогнутую форму. Если вы страдаете от болей в шее или пояснице, можете винить в этом анатомические преобразования наших предков.

Этот новый человеческий силуэт — высокий, статный, когда ноги, позвоночник, шея и голова выпрямлены и держат равновесие на двух сводчатых ступнях, — можно видеть у австралопитека (Australopithecus), другого рода ранних гоминин, жившего чуть позже ардипитека. Австралопитек — самый знаменитый из всех предков человека, представленный одной из самых знаменитых палеонтологических находок всех времен: скелетом Люси, найденным в Эфиопии в 1974 г. и названным в честь песни The Beatles «Люси на небе в алмазах» (Lucy in the Sky with Diamonds), которую непрерывно крутили на магнитофоне во время раскопок. Один из соавторов открытия, Дональд Джохансон, сделал себе имя на популяризации Люси в литературе и документальных фильмах после того, как дал первое научное описание скелета совместно с молодым Тимом Уайтом, которому еще только предстояло познакомиться с Гади и ардипитеком.

Скелеты австралопитека (Люси) и «мальчика из Турканы», раннего представителя нашего рода Homo.

Фотография Библиотеки Американского музея естественной истории

Австралопитек был пешеходом, в этом нет сомнений. И это не просто догадка на основании формы костей, поскольку примерно 3,6 млн лет назад группа как минимум из двух-трех представителей этих гоминин (или их ближайших родичей) оставила следы на слое вулканического пепла, который покрывал землю, как снег, а затем превратился в сырой цемент. Цепочки следов похожи на те, что мы оставляем на пляже: есть только отпечатки ног, но не рук; между глубокими отпечатками мыска и пятки — слабый отпечаток свода, признак уверенной ходьбы. Однако существа, оставившие эти следы, были не особо умными: австралопитек обладал маленьким мозгом, по строению подобным мозгу шимпанзе. Но все-таки он развивался медленно, в течение продолжительного периода роста — иными словами, у Люси и ее сородичей было растянутое детство, как у нас, что является еще одним фирменным признаком человека.

Ардипитек и австралопитек дали начало пышному родословному древу гоминин. Не надо представлять его себе как простую лестницу: от ардипитека произошел австралопитек, а от него современные люди, по стройной схеме «бабушка — дочь — внучка». Наше родословное древо больше похоже на куст с пышным и колючим клубком предков и родичей. Первые несколько миллионов лет нашей истории этот куст был прочно укоренен в Африке, прародине человечества. Изначально люди были эндемичной группой, ареал которой ограничивался Африкой — именно там появились все наши крупные инновации, включая прямохождение, увеличение мозга и использование орудий труда. Мы освоились в Африке и вплелись в ее ткань, став такими же коренными обитателями саванн, как львы, слоны и газели. Не позднее среднего плиоцена, около 3,5 млн лет назад, в Восточной и Южной Африке уже сосуществовали многочисленные виды гоминин. По правде говоря, это логично: как сейчас существует много видов кошек и собак, так и людей тогда было много видов. Подобное разнообразие было нормальным для человечества и сохранялось до самого недавнего времени. Наш современный единственный вид Homo sapiens отражает самый низкий уровень нашего разнообразия и являет собой редкое исключение из исторической нормы.

Череп австралопитека, раннего представителя гоминин и нашего близкого родича.

Фотография Жозе Брага и Дидье Дескуа

Все это невероятное разнообразие ранних людей было обусловлено рационом. Различные виды гоминин специализировались на разных видах пищи, которую добывали и обрабатывали разными способами. Древнейшие гоминины, вероятно, мало отличались от других обезьян и питались со шведского стола из плодов, листьев и насекомых. Переселившись из лесов в лесостепь, а затем в саванну, некоторые из них перешли на твердую пищу и обзавелись массивными челюстями, усеянными огромными коренными и предкоренными зубами для растирания жестких кореньев и клубней. В некотором смысле они стали человеческим аналогом гипсодонтных лошадей из саванн Америки. Другие изменили питание еще более радикально — начали есть мясо. Первые плотоядные люди оставили свою визитную карточку: кости животных со следами разделки каменными орудиями впервые появляются 3,4 млн лет назад, чуть более поздним временем датируются находки самих орудий. Это начало археологической летописи. Теперь о нашем присутствии свидетельствуют не только окаменелые кости, зубы и отпечатки ног, но и вещи, которые мы изготавливали.

Пара австралопитеков оставляет следы в Танзании, ок. 3,7 млн лет назад.

Фотография Библиотеки Американского музея естественной истории

Поедание мяса совершило переворот. В мясе гораздо больше калорий, чем в листьях и букашках, и эти калории питали более крупный мозг. Обильные, сытные трапезы означали также, что люди стали тратить меньше времени на поиск пищи, а также меньше времени и энергии на извлечение питательных веществ из кореньев и зелени. Их зубы и жевательные мышцы уменьшались, благодаря чему у нас теперь узкие лица и дружелюбные улыбки. Чем больше досуга, тем больше возможностей общаться, учиться самим и учить других — а это уже начало нашей культуры. Между тем изготовление орудий тоже было переворотом. Человек стал первым животным, которому не нужно ждать, пока естественный отбор даст ему новые инструменты — зубы, когти и прочее — для добывания пищи. Мы сами могли изготовить рубила, скребки и молотки. Такое разнообразие орудий, а также наша всеядность и постоянно растущие аппетиты помогли обеспечить нам наивысшую приспособляемость. Два миллиона лет назад люди в Африке обитали в калейдоскопе разнообразных сред: лугов, редколесья, озерных берегов, саванн, сухих степей и гарей.

Из переплетения предковых ветвей на родословном древе выделился новый тип человека, который впервые появляется в ископаемой летописи 2,8 млн лет назад. Это наш род Homo. Они — или, точнее сказать, мы — появились, когда африканский климат стал еще более сухим и переменчивым, а трав и открытых территорий стало еще больше. Существовало множество видов ранних Homo, и в классификации наших ближайших родственников царит полная неразбериха. Из этой неразберихи возник человек прямоходящий, или гомо эректус (Homo erectus): еще выше ростом, еще более прямо стоявший на удлинившихся ногах. Руки его укоротились, что свидетельствовало об окончательном расставании с древесным образом жизни, лицо стало более плоским, а мозг намного больше, чем у всех предшествующих гоминин. Он был бегуном, преследовавшим добычу на длинных дистанциях. Покинувший лесную тень и оказавшийся на солнцепеке, он, вероятно, одним из первых среди людей утратил шерсть, свойственную млекопитающим. Он, по-видимому, был общественным животным, вероятно, овладел огнем для приготовления пищи и отличался особой жестокостью. Он изготавливал красивые орудия: грушевидные ручные рубила, хитро обработанные опытной рукой камнетеса, далеко ушли от простых обколотых галек первых людей.

Орудия различных видов людей: нуклеус и чоппер, вероятно изготовленные примитивными представителями рода Homo 2 млн лет назад в Танзании (слева); орудия, изготовленные предположительно неандертальцами 42 000 лет назад в Иране (в центре); орудие и кусок охры с процарапанным рисунком, изготовленные Homo sapiens среднекаменного века в Африке (справа).

Фотографии из публикаций: Mercader et al., 2021, Nature Communications; Heydari-Guran et al., 2021, PLoS ONE; Scerri et al., 2018, Trends in Ecology & Evolution соответственно

Homo erectus был также первым из гоминин, начавших расселяться повсеместно, и, насколько известно, он первым покинул Африку.

Длинная, запутанная и все более амбициозная сага о расселении человека началась с эректуса в Африке. Уже 2 млн лет назад он распространился из рифтовых долин северо-востока Африки до южной оконечности континента, где встретился с последними австралопитеками, оттесненными в нижний край своего мира (на севере они вымерли еще за полмиллиона лет до того). на этом прямоходящие не остановились. Идти на юг было дальше некуда — там был океан, и они двинулись на север, устремившись из Африки на Ближний Восток, а затем в Евразию. Я пишу так, словно речь идет о героическом походе, но в реальности группы эректусов просто искали пищу и подходящие условия по мере ледниковых колебаний климата. Около 2 млн лет назад они пришли в Азию, оставив после себя каменные орудия в ледниковых отложениях. Среди азиатских разновидностей эректуса — так называемый пекинский человек, популяция, обитавшая 750 000 лет назад, чьи скелеты[49] находят в пещерах в окрестностях Пекина.

Распространяясь по Азии, эректусы в очередной раз столкнулись с препятствием. Достигнув окраин Юго-Восточной Азии, они оказались перед неспокойным синим морем. Теперь, очутившись на краю континента, они двинулись дальше. Им предстояло преодолеть водное пространство. Для них это в самом деле было героическое путешествие — все равно что для нас полет на Луну[50]. Это было гораздо сложнее, чем расселение животных по миграционным коридорам в ответ на климатические изменения. Подобное путешествие требовало планирования, предвидения и командной работы. Этим племенам эректусов понадобилось построить плавательные средства и провести их по неведомым водам. Вероятно, им требовался какой-то язык, чтобы справиться с этой задачей. Так или иначе, они это осуществили. И неоднократно.

Различные популяции Homo добрались до разных островов, дав начало как минимум двум новым видам: человек лусонский (Homo luzonensis) на острове Лусон (ныне входящем в состав Филиппин) и человек флоресский (Homo floresiensis) на острове Флорес (современная Индонезия). Поселившись на островах, эти люди сделали то, что часто делают млекопитающие в островной среде: они стали меньше. Карлика с острова Флорес прозвали «хоббитом», и небезосновательно. Метрового роста и весом всего 25 кг, он обладал крохотным мозгом, который вернулся к размерам мозга шимпанзе. Но эти существа были отлично приспособлены к своей среде и прожили в изоляции многие сотни тысяч лет. Вымерли они лишь около 50 000 лет назад, примерно в то же время, когда другой вид странствующих людей прокладывал путь через Юго-Восточную Азию в Австралию.

Пока эректусы путешествовали, в Африке род Homo продолжал эволюционировать. Некоторые популяции извилистыми путями вдоль средиземноморского побережья проникли на Ближний Восток, Кавказ, Балканы и расселились в Европе. Около 300 000 лет назад в ископаемой летописи нынешнего Марокко появляются первые растрескавшиеся кости Homo sapiens. Если бы вы могли посмотреть им в лицо, то увидели бы себя. Оденьте одного из них в костюм с галстуком, посадите в нью-йоркское метро, и никто не обратит внимания. Но все-таки эти первые сапиенсы не вполне походили на нас: лица у них были небольшие и плоские, как у нас, но не было нашего куполообразного свода черепа, вмещающего разросшийся мозг — самый большой среди всех видов людей (об одном возможном исключении будет сказано ниже).

В следующие сотни тысяч лет ископаемые остатки Homo sapiens обнаруживаются уже по всей Африке, и они весьма разнообразны. У одних лица были плоскими, у других нет; у одних выступающий подбородок, у других маленький; у одних выдающиеся надбровные дуги, у других почти незаметные; у одних непомерно крупная голова с шарообразным мозгом, у других нет. Похоже, что сапиенсы не возникли в одном уголке Африки, четко отделившись от других родов Homo, а стали результатом более мозаичной панафриканской эволюции. Существовало целое созвездие ранних популяций сапиенсов по всей Африке, которые скрещивались и мигрировали в этой чашке Петри величиной с континент, перетасовывая свои комбинации анатомических признаков, пока где-то между 100 000 и 40 000 лет назад не сложилось окончательно классическое строение тела современного человека. Уменьшенная плоская лицевая часть, заостренный подбородок, маленькие надбровные дуги, разделенные над переносицей, и, конечно, потрясающего размера мозг, раздувшийся в нашем черепе, словно воздушный шар, вдобавок ко множеству других признаков, которые мы унаследовали от наших предков — гоминин, приматов, млекопитающих.

Как раз в то время, когда формировалось наше современное строение сапиенсов, произошли кое-какие примечательные события.

Во-первых, увеличилась численность человеческого населения и распространились инновации в когнитивной и технологической сферах. Как и изменения нашей анатомии, это случилось не сразу, а с течением времени, по мере того как разные популяции сапиенсов развивали новые инструменты и новые способы мышления, а затем вступали в контакт друг с другом. Около 50 000 лет назад орудия труда и другие артефакты усложнились. Люди стали создавать разнообразные украшения и произведения искусства, выполнять более сложные ритуалы при погребении мертвых, изготавливать целые наборы инструментов со специализированными функциями — от дротика до сверла, от камнерезного орудия до лезвия ножа — и возводить жилища и другие постройки, достаточно сложные и прочные, чтобы они могли сохраниться до наших дней как археологические материалы. Приблизительно в это время люди, по-видимому, и стали современными — не только в том, как они выглядели, но и в том, как они думали, общались, молились и искали смысл в окружающем мире. Они стали нами.

Во-вторых, эти люди — то есть мы, Homo sapiens, — снова пустились странствовать. В реальности мы все это время, похоже, и не переставали странствовать: мы петляли по Средиземноморью, забрели в Азию, но не продвинулись далеко на север из-за ледников. Доказательством ранних миграций, возможно, служит находка в одной из пещер Греции черепа сапиенса возрастом в 210 000 лет, описанного в 2019 г. Но затем, 50 000–60 000 лет назад, эти случайные волны перешли в цунами — сапиенсы выплеснулись из Африки. Они продвинулись дальше, чем любой сапиенс и тем более эректус, 50 000 лет назад они добрались до Австралии, в эпоху ледниковья, 30 000–15 000 лет назад, по образовавшемуся сухопутному мосту Берингия проникли в Северную Америку, вскоре после этого в Южную, а потом заселили даже самые отдаленные острова Тихого океана, высадились на ледовые поля Антарктиды, а в 1969 г. и на Луну.

Эволюция черепной коробки Homo sapiens — от уплощенной (череп возрастом ок. 300 000 лет из Северной Африки) до более шарообразной (экземпляр возрастом ок. 95 000 лет с Леванта).

Фотографии из статьи Scerri et al., 2018, Trends in Ecology & Evolution

Когда эта волна сапиенсов вышла из Африки и впервые попала в Евразию, они оказались не на девственной территории, на которую не претендовали другие люди. Нет, они столкнулись как минимум с двумя другими видами, близкородственными им и тоже относящимися к роду Homo, — неандертальцами в Европе и денисовцами в Азии. Это были потомки тех ранних Homo, которые странствовали по миру еще до того, как Homo sapiens окончательно сложился как вид с нашим классическим строением тела.

Представьте себя в мамонтовой шкуре наших древних соотечественников-сапиенсов. Покинув теплые пределы Африки, чтобы поселиться в европейских степях, где бродят мамонты, а с севера надвигается километровая толща льда, вы укрываетесь от ледяного ветра в пещере. По стенам пещеры пляшет пятнышко света, озаряя нарисованные красной охрой фигуры оленей и лошадей. Свет приближается, и тень животного в прыжке заслоняет фрески. Вы сжимаетесь от страха — перед вами нечто похожее на вас, только более коренастое, ноги у него короче, нос толще, а волосы более косматые.

Сапиенсы, познакомьтесь с неандертальцами. Когда наши предки вступали в контакт с этими коренными европейцами, они встречали отнюдь не стереотипных пещерных людей, не слабоумных, пускающих слюни, с отвисшей челюстью. Неандертальцы во многих отношениях походили на нас. Их мозг был примерно такого же размера, как наш. У них была культура. Они жили в сообществах. Они, вероятно, рисовали, погребали мертвых и заботились о больных, используя лечебные травы; они носили украшения и, может быть, раскрашивали лица; они владели огнем, выполняли ритуалы и сооружали постройки (возможно, культовые, наподобие алтарей) из сталактитов и сталагмитов. Наверное, они умели говорить.

О денисовцах на востоке, в Азии, известно гораздо меньше. По правде говоря, о них вообще ничего не было известно до 2008 г., когда в сибирской пещере обнаружили единственную фалангу пальца молодой женской особи. В 2010 г. секвенировали ее геном, и, к изумлению палеоантропологов всего мира, оказалось, что ее генетический код совершенно необычен — он отличался и от сапиенсов, и от неандертальцев, что указывало на новый вид. Призрачный вид, о котором до сих пор можно судить лишь по разрозненным костям, а наши знания о его ДНК намного превосходят наши представления о его внешнем виде и поведении. Нам известно, что денисовцы населяли обширные территории в Азии по меньшей мере уже 195 000 лет назад — это возраст древнейшей окаменелости из пещер Сибири. Они даже добрались до Тибета, изменив свой гемоглобин так, чтобы усваивать больше кислорода и выживать в неблагоприятных высотных условиях на «крыше мира». Но как выглядели денисовцы? Показались бы нам знакомым их лица? Какой величины был их мозг? Были ли у них культура, искусство, религиозные обряды? Скелет денисовца — на мой взгляд — величайшая мечта палеоантрополога, и, если его найдут, он, безусловно, станет столь же знаменитым, как Арди и Люси.

Неандертальцы: реконструкция возможного погребения в Ла-Шапель-о-Сен, Франция (вверху), и череп из Ла Ферраси, Франция (внизу).

Фотографии Wikipedia 120 & V. Mourre и Wikipedia 120 соответственно

Так что же произошло, когда наши африканские предки-сапиенсы встретились с европейскими неандертальцами и азиатскими денисовцами? Мы все стали друг с другом скрещиваться — словно в безумной межконтинентальной вакханалии, которая длилась десятки тысяч лет.

Даже принадлежа к трем различным видам, мы оставались достаточно близкородственными для того, чтобы генетический обмен состоялся, — и он состоялся. Неандертальцы скрещивались с денисовцами и давали жизнеспособное потомство, как доказывает еще одно невероятное открытие единственной кости в той же самой сибирской пещере, о котором объявили в 2018 г. Обычно эффектные имена присваивают скелетам, а не отдельному обломку кости конечности, но Денни свою славу заслужила. Тринадцатилетняя девочка, которой принадлежал фрагмент кости, была гибридом первого поколения, от неандертальской матери и денисовского отца. Наши предки-сапиенсы тоже скрещивались как с неандертальцами, так и с денисовцами, и вся эта древняя неразборчивость в связях внесла вклад в наш геном: у жителей Восточной Азии и Океании сейчас от 0,3 до 5,6 % общих генов с денисовцами, а все неафриканцы — включая меня — являются на 1,5–2,8 % неандертальцами. (Современные африканцы произошли в основном от популяций сапиенсов, остававшихся в Африке, поэтому их предки с европейскими неандертальцами не встречались.) Итак, наше родословное древо — не лестница и на самом деле даже не куст. Оно скорее похоже на живую изгородь из множества кустов, которые срослись, переплелись и растут вместе.

Когда Homo sapiens распространился за пределы Африки и по всему миру, этому миру было суждено измениться навсегда. Попутно мы охотились. Мы выжигали леса. Мы привозили с собой других животных — бродячие мини-экосистемы инвазивных видов, из которых самым инвазивным были мы сами. Мы покоряли, колонизировали и убивали. Многие неандертальцы и денисовцы, должно быть, встретили свою судьбу на кончике копья сапиенса. Остальных мы, по сути, растворили в себе — они остались жить в наших генах и, быть может, в некоторых прогрессивных формах поведения, ритуалах и привычках, которые мы переняли от них. Под конец, около 40 000 лет назад, не стало ни неандертальцев, ни денисовцев, исчезли и последние островные остатки популяций Homo erectus вроде флоресского «хоббита».

Раскидистое родословное древо человечества сократилось до одного вида. Нашего, единственного, способного размышлять о том, откуда мы взялись.

Когда Homo sapiens покинули Африку и расселились по всему миру, они сталкивались не только с другими видами людей, но и с множеством незнакомых животных. В Северной Америке — мамонты, саблезубые тигры и наземные ленивцы Томаса Джефферсона. В Южной Америке — другие исполинские ленивцы, броненосцы величиной с автомобиль и «странные» южноамериканские копытные. В Австралии — чудовищные сумчатые: многотонные вомбаты и короткомордые кенгуру. Наши предки встретились с мегафауной ледникового периода, после чего бóльшая часть этой мегафауны вымерла.

Гибель происходила в последние 50 000 лет, в ходе так называемого позднечетвертичного вымирания. Процесс был неравномерным: исчезали почти исключительно наземные виды, но не морские, жертвы отличались огромными размерами, и большинство из них составляли млекопитающие.

На пике оледенения в Северной Америке существовало около 40 видов млекопитающих массой более 44 кг, теперь осталось чуть больше десятка. Вымерли все млекопитающие массой больше тонны и половина видов массой от тонны до 32 кг. В числе жертв были последние североамериканские слоновые (мамонты и мастодонты) и непарнокопытные (лошади). В Южной Америке было еще хуже: вымерло более 50 видов крупных млекопитающих — 80 % мегафауны, в том числе последние южноамериканские копытные и все гигантские ленивцы и броненосцы, так что остались только их нынешние мелкие родственники. В Австралии между тем вымерли все виды массой более 44 кг, например гигантские вомбаты и сумчатые львы. В Старом Свете дело обстояло несколько лучше: в Европе и на севере Азии исчезло только 35 % видов крупных млекопитающих, а Юго-Восточная Азия и Африка почти не понесли потерь. Теперь лишь там — в африканских саваннах и азиатских джунглях — сохраняется «супермегафауна» массой свыше 2 т: слоны и носороги.

Все эти смерти не были в порядке вещей. Позднечетвертичное вымирание стало одним из крупнейших событий массовой гибели со времен астероида, уничтожившего динозавров 66 млн лет назад. По своей убойной силе оно далеко опережает как всплеск глобального потепления во время ПЭТМ, так и переход к ледниковому периоду, причем это единственное в истории вымирание млекопитающих, затронувшее преимущественно крупные виды. С точки зрения логики легко понять, почему могли погибнуть более крупные млекопитающие. У крупных животных ниже уровень рождаемости, меньше детенышей в помете, и развиваются они дольше по сравнению с мелкими видами. Любой фактор, нарушающий структуру популяции и повышающий смертность молоди, таким образом, может стать роковым для крупного, медленно размножающегося животного. Но что послужило этим фактором? Этот вопрос стал предметом ожесточенных споров, которые все еще бушуют.

Самый очевидный ответ — мы, люди. Есть несколько неудобных улик, которые указывают на нас. Почти вся впечатляющая мегафауна Северной Америки, Южной Америки и Австралии — материков, где не ступала нога человека вплоть до недавних миграций Homo sapiens, — исчезла после нашего прибытия. Нам также известно, что люди способны истребить целый вид: в течение последнего тысячелетия, когда мы расселялись по островам, за нашим приходом последовало вымирание дронтов на Маврикии, эндемичных лисиц на Фолклендских островах, сумчатого волка в Тасмании, многих лемуров на Мадагаскаре. Если в историческое время мы опустошали острова, то, может быть, прежде мы опустошали и целые континенты. на этом основании палеонтолог Пол Мартин выдвинул свою «гипотезу блицкрига» относительно вымираний ледниковой мегафауны: осваивая новые континенты, Homo sapiens проходил по ним смертоносной лавиной, в буквальном смысле истребляя на охоте крупных млекопитающих, пока их не осталось вовсе.

Это интригующая идея — пусть чересчур драматичная и очень печальная. Но у теории блицкрига есть свои слабые места. Главная проблема: где трупы? Если мы убивали крупных млекопитающих десятками, то позднечетвертичные отложения должны изобиловать костями разделанных мамонтов и проткнутых копьями саблезубых кошек. Конечно, такие примеры есть — история, с которой начинается эта глава, основана на находке в Висконсине двух изувеченных мамонтов рядом с каменными орудиями, которыми их расчленяли. Однако подобные находки редки, и гораздо чаще следы от инструментов обнаруживаются на костях, принадлежавших другому крупному североамериканскому млекопитающему — бизону, а ведь он не вымер! Аналогичным образом известны находки разделанных наземных ленивцев и гигантских броненосцев из Южной Америки, но их гораздо меньше, чем можно было бы ожидать при тотальном уничтожении. И наконец, Австралия — пока не объявилось ни одного убедительного примера представителя сумчатой мегафауны, убитого человеком.

Недостаток прямых улик может указывать на другого, более коварного убийцу. Для многих палеонтологов еще один очевидный подозреваемый — климатические изменения. Ведь мегафауна жила в ледниковый период, и за последние 50 000 лет климат, температура и количество осадков заметно колебались. Каких-то 26 000 лет назад бóльшую часть Северной Америки покрывали льды, затем 11 000 лет назад ледники отступили. Австралия не была скована льдом, но переживала экстремальные похолодания и засухи. Некоторые из этих климатических изменений, видимо, оказались благоприятными для миграций человека, но, возможно, на мегафауне они сказались противоположным образом. Скачки из холода в жару, из сухости во влажность были слишком резкими, чтобы к ним приспособиться, и представители мегафауны вымерли. Но у этой гипотезы тоже есть проблема, которая бросается в глаза: последний цикл наступления и отступления ледников был лишь одним из десятков подобных событий на протяжении ледникового периода. До этого мегафауна отлично справлялась с американскими горками оледенений и межледниковий. Чем позднечетвертичные времена — всего лишь последние 50 000 лет из более чем 2 млн — отличались от всех других?

Присутствием человека, вот чем. Последний цикл оледенения-межледниковья — единственный за всю ледниковую эпоху, когда Homo sapiens населял всю планету.

Пока продолжается спор о вымирании мегафауны, растет понимание того, что приговор ей подписали, по-видимому, люди и климат в тандеме. Хотя мы, безусловно, охотились на некоторые виды мегафауны, наверное, нельзя сказать, что мы истребили их путем блицкрига. Мы способны убивать множеством других способов, не оставляющих физических следов на трупах, усеявших поле боя: не прямое истребление, а избыточная эксплуатация промысловых видов в течение нескольких поколений, завоз чужеродных видов, нарушающих равновесие экосистем, и разрушение окружающей среды, например выжигание лесов. Если к этому добавить изменения климата, может получиться гремучий коктейль. Страшная перспектива для нашего современного мира.

Как именно люди и климат устроили заговор против мегафауны? Многое остается неясным, но есть интересное исследование мегафауны Северной Америки и севера Евразии, которое показывает один возможный механизм. За последние 50 000 лет вымирания крупных млекопитающих приходились в основном на кратковременные эпизоды потепления, нарушавшие стабильность климата. Извлеченная из их костей ДНК свидетельствует о том, что во время этих интервалов потеплений популяции мегафауны уменьшались в численности, но со временем восстанавливались благодаря миграциям, при которых смешивались разные популяции. Все это можно объяснить климатом. Но в таком случае, если люди обрывали эти связи между популяциями, упадок численности мелких групп мегафауны, разбросанных тут и там, мог распространиться на весь континент, а локальные спады численности, вызванные климатическими изменениями, — перерасти в полные вымирания, обусловленные деятельностью человека.

В конечном итоге этот эффект домино от совместного воздействия человека и климата необязательно объясняет все вымирания мегафауны. Здесь, безусловно, нет единообразия: разные млекопитающие, возможно, вымирали по разным причинам, а темпы вымираний, вероятно, различались в разных местах. Возможно, в Америке процесс был молниеносным: большинство крупных млекопитающих исчезло в течение нескольких тысяч лет после появления там человека. В Австралии же, куда люди прибыли раньше и где прохладный и засушливый климат мог причинять не такие страдания, как ледниково-межледниковый сдвиг в Северной Америке, события развивались медленнее. Нужно еще разобраться с вопросом вымираний — точнее, их отсутствия — в Африке и Юго-Восточной Азии, но ответ может быть простым: там млекопитающие, жившие бок о бок с людьми (сапиенсами и другими видами) миллионы лет, эволюционировали вместе с нами и приспособились к нашим повадкам.

Все сводится к следующему: если бы человеческий вид не распространился по всему миру, то многие представители мегафауны сохранились бы. Может быть, не все, но, вероятно, большинство. Динозавров вроде тираннозавров и трицератопсов погубил астероид. Для мамонтов и саблезубых кошек таким астероидом стали мы.

Занимаясь уничтожением мегафауны, люди начали делать то, чего раньше не делало ни одно млекопитающее. Мы стали выводить собственных млекопитающих.

Где-то 23 000 лет назад в Сибири, в самую суровую пору последнего ледникового максимума, Homo sapiens и волки оказались отрезаны от остального мира ледовыми щитами. Поначалу мы общались с ними, вероятно, мимолетно. Волки для нас были свирепыми хищниками, которых стоило избегать, но некоторые из них стали приближаться к нашим кострам — запах жареного мамонта был слишком соблазнителен, чтобы его игнорировать, — и с этим мы ничего не могли поделать. Волки стали возвращаться чаще, задерживаться, подбирать объедки, и, может быть, мы иногда бросали им мамонтовую кость. Они выучились жить бок о бок с нами, помогать нам охотиться и стали незаменимыми товарищами в степи. Они не просто жили с нами — мы заботились о них, контролировали их размножение, модифицировали их гены, чтобы они стали более послушными. От этих волков произошли собаки — первый одомашненный вид млекопитающих. Когда сибирские сапиенсы перешли через Берингию в новые рубежи Северной Америки, они привели с собой своих собак. Они взяли их с собой в Европу и в остальные части света. Ваша такса, мопс или золотистый ретривер — все они потомки этих первых одомашненных волков ледниковой эпохи, как и почти миллиард ныне живущих собак.

На волках мы не остановились. Путешествуя, мы подыскивали для себя таких животных, которые могли бы подстраиваться под наши нужды в обмен на еду и безопасность, — так получалось взаимное партнерство. Мы присматривали таких, которые могли либо служить нам едой, либо помогать добывать пищу, способных обеспечить транспорт или стать компаньонами. Не менее 25 раз мы брали дикое млекопитающее и, приручая его, обретали над ним полный контроль через селекцию — так человек реализовал версию естественного отбора под собственным руководством вместо прихотей случайных мутаций. В результате этих селекционных экспериментов появились миллиарды свиней, овец, коров и других млекопитающих, ставших неотъемлемой частью нашего мира и составляющих колоссальную долю от общей биомассы на современной Земле — в 14 раз больше, чем чистый вес мяса, шкур и костей всех диких млекопитающих, вместе взятых.

Бум одомашнивания начался 12 000–10 000 лет назад. Это был неолит, последний период каменного века и следующий важный этап в истории человека после того, как за 40 000 лет до того у сапиенсов сформировались их современное телосложение и когнитивные способности. В неолите мы одомашнили и растения — произошла так называемая неолитическая сельскохозяйственная революция. Мы быстро перешли от кочевого образа жизни охотников-собирателей к более оседлому, многие стали селиться в городах и деревнях. Наши поля, оросительные каналы и постройки изменили ландшафт, вызвав еще больше экологических бедствий — куда масштабнее, чем истребление мегафауны. Располагая готовым источником пищи, которая всегда под рукой, население стало расти экспоненциально. А так как не все люди были задействованы непосредственно в производстве этой пищи, наше приумножившееся племя получило возможность ставить новые задачи, разделять труд и создавать сообщества. Некоторые из нас получили возможность стать медиками, священниками, архитекторами, курьерами, строителями, учителями, политиками.

И учеными. Чуть больше четверти века назад здесь, в Эдинбургском университете, где я преподаю и пишу, один ученый совершил то, что долгое время считалось невозможным. Ян Уилмут взял взрослую овцу — одну из бесчисленных наследниц сельскохозяйственного вида, одомашненного в неолите, — и создал ее копию. Долли, первый клон млекопитающего. Сейчас клонирование стало привычным, вплоть до того, что люди платят десятки тысяч долларов за дубликаты своих умерших любимцев, котиков и собачек — те и другие, разумеется, домашние млекопитающие.

Технология клонирования быстро развивается, что ведет к неизбежной дилемме: смогут ли люди — и стоит ли им — клонировать самих себя? Постоянно идет разговор и о возможности клонирования полностью вымерших видов, например мамонтов. Охотники за мамонтовой костью в Сибири находят замороженные мумии с сохранным генетическим материалом, геном мамонта уже полностью прочитан, и известно, что мамонты состоят в чрезвычайно близком родстве с современными индийскими слонами, которые могут дать потенциальных суррогатных матерей для клонов мамонта. Сделать мамонта будет, безусловно, нелегко, и можно спорить, допустимо ли это с этической и моральной точек зрения (учитывая, сколько углекислого газа мы выбрасываем в атмосферу, жара скоро станет невыносимой для мамонтов), но я думаю, что это произойдет, и кому-то дадут за это Нобелевскую премию.

А если это произойдет, это подарит нам редчайшую возможность искупить наши грехи, воскресив вид, который был бы жив, если бы не мы.

Эпилог

Будущее млекопитающих

Африканский лев

Конец июля, я в Чикаго. Моя полевая работа на раскопках древних млекопитающих в Нью-Мексико закончилась, и я могу провести несколько драгоценных недель с родителями и братьями, прежде чем улечу обратно Шотландию. В такой день, как сегодня, — когда нагретые солнцем тротуары источают жар, а воздух перед надвигающейся грозой влажный и душный — трудно поверить, что немногим более 10 000 лет назад эта земля была покрыта ледяной шапкой. Льды ушли, но от них кое-что осталось. Озеро Мичиган, откуда обдувается Город ветров, представляет собой гигантскую лужу талой ледниковой воды.

Мы находимся в зоопарке Линкольн-Парка, примерно в 150 м к западу от озера. Когда-то здесь была стоянка охотников на мамонтов, прибывших через Берингию в Новый Свет. Их наследники, множество сменявших друг друга индейских племен, обосновались здесь надолго. Когда в XVII в. сюда бесцеремонно вторглись европейцы и столкнулись с племенем потаватоми, берега озера были болотной трясиной, провонявшей диким луком — это растение индейцы называли шикааква, а французы записали слово как чикаго. Кучка одиноких европейцев обосновалась поблизости, и американские военные построили крепость, которую потаватоми (вступившие в альянс с англичанами) осаждали во время второй войны за независимость 1812 г., но только в 1830-х гг. — менее 200 лет назад! — Чикаго стал городом.

С появлением первых нескольких сотен жителей дела пошли в гору. Здесь придумали небоскребы, и теперь они высятся по берегам озера, как рукотворные горы. Из центра города разбежались щупальца железных дорог, расползлись по Соединенным Штатам, образовав континентальную сеть. Потом, когда Homo sapiens стал видом, путешествующим по всему миру и способным преодолевать континенты за один день, начались ужасы О’Хары, одного из крупнейших в мире аэропортов. Было время, когда Чикаго рос быстрее всех городов в мире и был настолько перенаселен, что люди отвоевали у озера пригодную для жизни землю, насыпав нанесенный ледниками песок, чтобы осушить оставшиеся после ледника болота. Я заглядываю за ограду зоопарка, а на набережной Лейк-Шор-Драйв в это время пробка. Каждая машина беззвучно изрыгает углекислый газ, который незримо просачивается в атмосферу, молекула за молекулой.

Послеполуденную тишину раздирает рев. Все вокруг замирают и оглядываются на львятник.

Альфа-самец с роскошной гривой мрачно возвышается на скале, словно диктатор на балконе, под которым стоит чернь. Чикаго — город футбольной команды Bears, «Медведи», хотя и странно, что моя любимая (и неизменно вызывающая раздражение) команда получила название животного, которое европейские поселенцы вытеснили из Иллинойса к 1870-м гг. Сегодня, однако, лев предъявляет свои права. Представитель саванных кошачьих, чей вид когда-то был широко распространен в Африке, Азии и на юге Европы, а теперь сократился до нескольких десятков тысяч в дикой природе, на сжимающихся островках саванн. Пока их участь остается неопределенной, многие тысячи мучаются в чистилище зоопарков. Крупные кошачьи кажутся чужеродными в мегаполисе Среднего Запада, но в ледниковую эпоху здесь жили американские львы и саблезубые тигры.

Своенравный лев — одно из множества млекопитающих в зоопарке Линкольн-Парка. Эти мохнатые существа — в масштабах 4,5 млрд лет истории Земли и миллионов существовавших за все это время видов — наши самые дорогие родственники. Каждый из них несет характерные приметы млекопитающих, складывавшиеся постепенно за последние 325 млн лет, начиная с того времени, когда те чешуйчатые зверюшки в каменноугольных болотах отделились от линии рептилий. Шерсть, большой мозг, великолепные слух и обоняние, набор из резцов, клыков, предкоренных и коренных, быстрый метаболизм, теплокровность, выкармливание детенышей молоком. У всех этих млекопитающих — включая нас — были предки, пережившие массовые вымирания, скрывавшиеся в тени динозавров, повидавшие и астероид, и ледник.

Мы с женой Анной идем мимо клеток и вольеров, и перед нами разворачивается история эволюции млекопитающих — прошлое, настоящее и будущее. Большинство млекопитающих — плацентарные, но есть и временно привезенный из Австралии рыжий кенгуру — сумчатое с детенышем в кармане. Из дальнего загона дразнят львов жирафы и зебры — два из многочисленных видов копытных млекопитающих, которые размножались по мере распространения саванн. Афротерий (трубкозуб) и ксенартр (ленивец) — свидетели тех времен, когда Африка и Южная Америка были обособленными континентами и в изоляции растили собственных странных млекопитающих. Вот летучие мыши — млекопитающие, которые переделали себя, превратив свои лапы в крылья и поднявшись в небо. К счастью, китов в этом маленьком городском зоопарке нет, но есть тюлени: еще один тип млекопитающих, перестроившихся из наземных обитателей в пловцов. Куда привычнее смотрятся коровы, свиньи, козы и кролики — хорошо знакомые нам млекопитающие, которых мы едим и содержим в качестве питомцев, одомашненные нами в то время, когда мы возводили города и создавали цивилизации.

Не все млекопитающие благоденствуют. Многие, такие как львы, укрылись здесь от безрадостного настоящего в ожидании неопределенного будущего. В северном конце зоопарка живут полярные медведи. Из всех животных эти обесцвеченные хищники — самый наглядный символ утраты: крупнейшие из наземных плотоядных, доживших до наших дней, теряют свои охотничьи угодья с таянием льдов. В ледниковую эпоху полярная шапка доходила до этих мест, до 42° северной широты; в следующие века она, возможно, исчезнет совсем. Чуть поодаль — верблюды; это вовсе не редкий вид, но нельзя забывать о том, что они появились в Северной Америке, жили здесь десятки миллионов лет, а затем вымерли вместе с остальной мегафауной. Верблюды в зоопарке — азиатские, североамериканских нет, и уж конечно, нет мамонтов или гигантских ленивцев. Вот черный носорог, один из последних выживших представителей «супермегафауны», но сколько ему еще осталось? Пока я размышляю над этим, до меня доносится лопотанье, напоминающее человечье — но не совсем. Это шимпанзе и гориллы, наши ближайшие родичи среди человекообразных, те и другие — под угрозой исчезновения.

Сейчас не лучшее время для млекопитающих. Такой опасности наш класс не подвергался со времен мел-палеогенового рубежа, когда нас едва не уничтожил астероид, — еще тогда, когда наши предки были мышевидной мелюзгой, разбегающейся из-под ног тираннозавров.

С тех пор как в конце ледниковой эпохи Homo sapiens пустился в странствия, вымерло свыше 350 видов млекопитающих. Причем 80 % из них вымерло в последние 500 лет. А значит, около 1,5 % всех видов млекопитающих исчезло за короткий срок письменной истории человечества. Может показаться, что это немного, но этот темп вымирания более чем в 20 раз превышает аналогичные темпы дочеловеческой эпохи. Если столь молниеносные темпы сохранятся, к 2100 г. нас ожидает вымирание 550 видов млекопитающих, то есть почти 10 % от их разнообразия. А если вымрут все млекопитающие, находящиеся ныне под угрозой исчезновения, у нас останется вдвое меньше видов, чем было всего 125 000 лет назад. Даже если процесс будет полностью остановлен прямо сейчас, вымирания прекратятся, а млекопитающие получат возможность восстановиться, понадобится не одна тысяча лет, чтобы вернуть утраченное разнообразие.

Дело, однако, не только в общем количестве вымирающих видов, подобно тому как экономика страны — это не только ВВП. Распределение млекопитающих быстро меняется, популяции находятся в состоянии нестабильности. Жертвами вымирания мегафауны стали самые крупные млекопитающие, и в наши дни угроза вымирания для таких животных выше, но теперь вымирают виды всех размеров. Если эти тенденции сохранятся, то через несколько столетий исчезнут носороги и слоны, и тогда самыми крупными млекопитающими окажутся домашние коровы. Сообщества млекопитающих не только сокращаются, но и становятся более однородными, и нас может ждать ближайшее будущее без львов и человекообразных обезьян, но кишащее грызунами. Тем временем животные мигрируют с отчаянием беженцев. Крупные млекопитающие — такие как жившие некогда настоящие «чикагские медведи» — вытесняются из климатических зон, занятых городами и сельскохозяйственными угодьями, в более холодные и сухие регионы. Мелкие млекопитающие на данный момент замещают их и перебираются в сельскохозяйственные угодья и пригороды, но пока неясно, сколько они продержатся.

Не хотелось бы сообщать плохие новости, но все это происходит по нашей вине.

Наша популяция растет, нам требуется все больше ресурсов, и мы все больше превращаем планету в место для собственных развлечений или в кладовую, оставляя все меньше и меньше места другим млекопитающим. Мы сводим дождевые леса и распахиваем саванны под посевы. Мы загрязняем. Мы жжем. Мы охотимся и браконьерствуем. Но главное, мы изменяем климат.

Температуры растут — это факт. Как мы видели на протяжении этой книги, температуры поднимались и раньше, но отличие наших дней — в скорости. Всплески потеплений, которые на пермско-триасовой и триасово-юрской границах занимали десятки тысяч лет, — а это, не забудем, было время массовых вымираний! — теперь происходят за несколько человеческих поколений. Очень скоро — самое позднее в следующем столетии — нас ожидает состояние климата наподобие плиоценового, доледникового. Если мы будем и дальше выбрасывать парниковые газы, то через несколько столетий окажемся в эоценовом климате. Вспомним, что это был парниковый мир, когда Арктику покрывали джунгли, а там, где сейчас — по крайней мере, пока еще — полярная шапка, нежились крокодилы. Иными словами, несколько столетий человеческой деятельности могут перевести часы на 50 млн лет назад и обратить вспять тенденцию к похолоданию, имевшую место на протяжении большей части эпохи, когда царствовали млекопитающие.

Я не знаю наверняка, что сулит будущее. Я не собираюсь предаваться домыслам, так как при столь быстрых климатических изменениях мы вступаем на территорию неведомого. Однако я думаю, что наш человеческий вид в беде. Возросшие температуры будут превышать те пределы, в которых мы эволюционировали. Мы окажемся вырванными из нашего уютного межледниковья, антуража всей мировой истории Homo sapiens, где температуры комфортны, полярные льды направляют течения, несущие теплую воду в высокие широты, а урожаи удобно выращивать на ледниковых наносах почвы. Уровень моря поднимается, как уже бывало не раз, но впервые море будет наступать на наши города — ведь многие из них расположены именно там, где суша встречается с морем. Мы можем погибнуть, а можем приспособиться. Таков выбор, а поскольку мы разумные существа с большим мозгом, орудиями, технологиями и глобальным присутствием, это действительно выбор.

А что будет с другими млекопитающими? Вымирания, безусловно, в той или иной форме будут продолжаться. Часто говорят о «шестом вымирании», вызванном человеческой деятельностью и сопоставимом с «большой пятеркой» вымираний в предыдущей истории Земли, три из которых были описаны в этой книге (пермско-триасовое, триасово-юрское и мел-палеогеновое). Может ли наше нынешнее положение сравняться с этими доисторическими катастрофами или даже превзойти их? Пока число современных вымираний далеко отстает от апокалиптических цифр массовых вымираний прошлого, поэтому излишний алармизм неоправдан. К тому же у нас есть средство — мы можем принять решение об охране редкого вида, который пока еще с нами! И все-таки есть опасения, что, если нынешние вымирания продолжатся, возникнет эффект домино, экосистемы посыплются как карточные домики, а глобальные сообщества постигнет коллапс, как каскадное отключение электричества в неработающей электросети. В таком случае для палеонтолога будущего гибель ледниковой мегафауны, сумчатых волков и фолклендских лисиц в недавней истории, а также львов и горилл в будущем сольется в единое событие. Спрессованное в тоненькую линию в отложениях, столь же четкую, как линия, отделяющая эру динозавров от эры млекопитающих. Много млекопитающих под ней, мало (если вообще сколько-то) — над ней.

Мне становится не по себе. Я смотрю мимо белых медведей в сторону вечереющего неба над озером Мичиган, и тут мои невеселые мысли прерывает вопль.

Это воют обезьяны-ревуны.

Я поворачиваюсь к жене и улыбаюсь. Эти обезьяны произошли от тех самых эоценовых мореплавателей, которые каким-то образом выдержали трансатлантическое путешествие по волнам, оставив Африку не по своей воле, но приспособившись к новым ландшафтам и климатическим условиям Южной Америки. А еще раньше предки этих мореплавателей пережили три массовых вымирания. Обезьяны — млекопитающие — стойкие существа.

А еще я знаю вот что. Эволюция наделила нас — единственный, но замечательный вид млекопитающих, Homo sapiens, — большим мозгом и способностью к сотрудничеству. Мы знаем, что творим с нашей планетой, и мы можем работать вместе, чтобы найти решения. Такими возможностями — изменить мир или улучшить его — никогда не обладали ни мамонты, ни саблезубые тигры, ни миллионы других наших вымерших родичей-млекопитающих. А мы обладаем.

Не знаю, что ждет впереди человеческую династию и весь наш род млекопитающих, но надеюсь, что царство млекопитающих будет продолжаться.

Примечания и источники

В примечаниях ниже описаны дополнительные материалы и источники, которыми я пользовался и которые рекомендую вам для получения информации по темам каждой главы.

В основном я опирался на несколько замечательных книг: Том Кемп «Происхождение и эволюция млекопитающих» (The Origin and Evolution of Mammals. Oxford University Press, 2005); Лиам Дрю «Я — животное»[51] (I, Mammal, 2017); Дэвид Рейнс Уоллес «Звери Эдема» (David Rains Wallace. Beasts of Eden. University of California Press, 2004); Дональд Протеро «Принстонский полевой справочник по доисторическим млекопитающим» (Princeton Field Guide to Prehistoric Mammals. Princeton University Press, 2017); Дональд Протеро и Роберт Шох «Рога, бивни и ласты» (Horns, Tusks, and Flippers. The Johns Hopkins University Press, 2002); Кеннет Роуз «Начало эры млекопитающих» (The Beginning of the Age of Mammals. The Johns Hopkins University Press, 2006); Зофья Келан-Яворовская «В поисках ранних млекопитающих» (In Pursuit of Early Mammals. Indiana University Press, 2012); Росс Макфи «Конец мегафауны»[52] (End of the Megafauna, 2019). Описывая палеогеографию древней Земли, я пользовался новейшими картами Рона Блейки (https://deeptimemaps.com/).

Глава 1. Предки млекопитающих

История «чешуйчатых зверюшек» происходит в каменноугольном лесу. В одних частях мира каменноугольный период рассматривается как единая геологическая эпоха, длившаяся от 359 до 299 млн лет назад; в других, особенно в Северной Америке, его принято подразделять на миссисипский (359–323 млн лет назад) и пенсильванский (323–299 млн лет назад) ярусы. Чтобы оживить картину каменноугольных болот, я опирался на описания ископаемого местонахождения Мазон-Крик в Иллинойсе, в первую очередь на обзор Clements et al. (Journal of the Geological Society, 2019, 176: 1–11), а также важную книгу: Чарльз Шабика и Энди Хэй «Ричардсоновский справочник по ископаемой фауне Мазон-Крик» (Richardson’s Guide to the Fossil Fauna of Mazon Creek. Northeastern Illinois University Press, 1997) — и две книги Джека Уитри: «Ископаемая фауна Мазон-Крик» (The Mazon Creek Fossil Fauna, 2012) и «Ископаемая флора Мазон-Крик» (The Mazon Creek Fossil Flora, 2006), обе изданы Клубом наук о Земле Северного Иллинойса. Вдобавок я использовал данные о другом аналогичном местонахождении ископаемой биоты каменноугольных болот, в Джоггинсе (Новая Шотландия), кратко описанной в статье Falcon-Lang et al. (Journal of the Geological Society, 2006, 163: 561–76).

Для описания вымышленных «чешуйчатых зверюшек», под которыми подразумевается последний общий предок синапсид и диапсид, я использовал двух животных: это гилоном (Hylonomus) — древнейшая известная диапсида в ископаемой летописи — и археотирис (Archaeothyris) — древнейшая известная достоверная синапсида достаточно полной сохранности. По данным молекулярных часов ДНК, расхождение синапсид и диапсид произошло в среднем 326 млн лет назад (разброс оценок — от 356 до 311 млн лет назад). См. статью Blair and Hedges (Molecular Biology and Evolution, 2005, 22: 2275–84). Сходную оценку времени расхождения (в среднем 324,51, с разбросом 331–319 млн лет назад) предлагают Форд и Бенсон (Nature Ecology & Evolution, 2020, 4: 57–65), используя морфологические часы филогении ископаемых амниот. Описывая родословные связи амниот, я опираюсь на данные о филогенетических отношениях из работы Форда и Бенсона. Это захватывающее новое исследование, основанное на обширном массиве данных, проанализированных различными методами, выявляет некоторые новые связи по сравнению с традиционными общепринятыми представлениями о генеалогии ранних амниот. В первую очередь это варанопиды: долгое время их относили к ранним синапсидам, но они оказались ближе к диапсидам. Именно поэтому я не включил варанопидов в свой рассказ об эволюции ранних синапсид, хотя в более старых публикациях это часто делается.

За более подробной информацией о климате мира каменноугольных болот и периода кризиса каменноугольных лесов рекомендую обратиться к двум замечательным статьям Изабель Монтаньес и ее коллег: Montañez et al., Science, 2007, 315: 87–91; Montañez and Poulsen, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2013, 41: 629–56. О том, как уровень содержания кислорода менялся на протяжении истории Земли и как геологи рассчитывают его древние значения, см. в книге Дэвида Бирлинга «Изумрудная планета» (The Emerald Planet. Oxford University Press, 2007) и в статье Berner (Geochimica et Cosmochimica Acta, 2006, 70: 5653–64).

О происхождении тетрапод и ранней эволюции амниот существует обширная литература. Трудно найти источник лучше, чем великолепная книга Дженнифер Клэк «Покоряя землю» (Gaining Ground. Indiana University Press, 2012). Она написана ведущим мировым специалистом по происхождению четвероногих от рыб, к сожалению умершей весной 2020 г., когда я уже писал свою книгу. Есть еще две выдающиеся научно-популярные книги по этой теме, написанные двумя лучшими популяризаторами из всех, кого я знаю: «Внутренняя рыба»[53] Нила Шубина (Your Inner Fish, 2008) и «На краю воды» Карла Циммера (At the Water’s Edge. Free Press, 1998).

Синапсиды из Новой Шотландии, археотирис и эхинерпетон, описаны Робертом Райсом в статье 1972 г. (Bulletin of the Museum of Comparative Zoology, 144: 27–61). Позже эхинерпетон был заново описан Манном и Патерсоном (Journal of Systematic Palaeontology, 2020, 18: 529–39). Рассказ об экспедициях Ромера в Новую Шотландию, в том числе об открытии пеньков со скелетами в дуплах, см: Sues et al. (Atlantic Geology, 2013, 49: 90–103). Научный путь Роберта Райса описан в трогательной биографической статье: Laurin and Sues (Comptes Rendus Palevol, 2013, 12: 393–404).

Статья Эммы Данн о каменноугольном кризисе дождевых лесов, написанная в соавторстве с несколькими коллегами, опубликована в Proceedings of the Royal Society, Series B (2018: 20172730). Она продолжает — в одних случаях уточняет, в других оспаривает — предыдущее исследование Сарды Сахни и ее коллег (Geology, 2010, 38: 1079–82). Еще одна крайне интересная статья о климатических изменениях на каменноугольно-пермском рубеже и их влиянии на эволюцию и распределение позвоночных была недавно опубликована Джейсоном Пардо и его коллегами в Nature Ecology & Evolution (2019, 3: 200–206). Следы вымираний и диверсификации в ископаемой летописи растений — в том числе вывод, что их массовые вымирания имели место лишь дважды, — освещаются в статье: Cascales-Miñana and Cleal (Terra Nova, 2014, 26: 195–200). Более подробно о полярных шапках каменноугольного и пермского периодов и причинах их образования см.: Georg Feulner (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2017, 114: 11333–37) и приведенную там библиографию.

Пеликозавры, по определению палеонтологов, представляют собой граду видов. Они не образуют кладу, которая определяется как группа, включающая общего предка и всех его потомков. Града, напротив, подразумевает последовательность видов на линии, ведущей к кладе — совокупности предков. Поэтому, говоря о пеликозаврах, я имею в виду последовательность видов на линии, ведущей к более прогрессивной кладе терапсид (включающей млекопитающих). Обычно я не люблю говорить о градах или давать им названия, но в данном случае это удобно, так как пеликозавры в целом сходны по анатомии и биологии и являются предками, от которых произошли терапсиды. По сути, клада терапсид произошла от одного общего предка, входившего в граду пеликозавров. Существует обширная литература о диметродоне и других пеликозаврах, включая работы многих ведущих палеонтологов XIX — начала XX в.: Копа, Кейза, Мэтью, Олсона, Штергберга, Ромера, Вогна и др. Компетентный обзор ее дает Том Кемп в своей книге «Происхождение и эволюция млекопитающих», на которую я во многом опираюсь.

Если вы все еще сомневаетесь, что диметродон — более близкий родственник нам, чем динозаврам, прочтите внятный и добротно написанный очерк Кена Ангельчика, одного из ведущих мировых специалистов по ранней эволюции синапсид (Evolution: Education and Outreach, 2009, 2: 257–71). А еще этот очерк хорош для знакомства с тем, как «мыслить деревьями»: как палеонтологи строят и обсуждают родословные деревья. После прочтения очерка Кена станет намного яснее, чем града отличается от клады и в чем состояла последовательность постепенных изменений на стволовой линии млекопитающих — от пеликозавров к терапсидам, а от них к млекопитающим.

Гибель пеликозавров на границе нижней и средней перми входит в состав так называемого Олсонова вымирания, названного так в честь палеонтолога Эверетта Олсона, впервые обратившего на него внимание (Geological Society of America Special Papers, 1982, 190: 501–12). Олсон, учившийся геологии (хотя это было несколькими десятилетиями раньше) в Чикагском университете, активно занимался исследованиями пермских синапсид и опубликовал ряд важных работ, в частности монографию 1962 г., где сравнивались находки из Северной Америки и России (Transactions of the American Philosophical Society, 52: 1–224). В последнее время ведутся споры о том, имело ли место Олсоново вымирание в действительности, или это иллюзия, связанная с необъективным отбором и неравномерным распределением ископаемых находок (предположение, высказанное в Benson and Upchurch, Geology, 2013, 41: 43–46). Недавно еще один молодой, ориентированный на статистику палеонтолог из поколения Эммы Данн — Нил Броклхерст — возглавил коллектив, который попытался разрешить этот спор методом статистического анализа больших массивов данных и пришел к выводу, что это вымирание было реальным событием (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2017, 284: 20170231).

Ключевая идея, которую я стараюсь выразить в этой главе, состоит в том, что характеристики, сегодня присущие только млекопитающим (и отличающие их от других тетрапод — птиц, ящериц и амфибий), не возникли все сразу, а развивались по отдельности в течение миллионов лет эволюции на «стволовой линии» млекопитающих: череды групп синапсид на линии, ведущей к млекопитающим, куда входят пеликозавры, синапсиды и цинодонты (обратите внимание, что терапсиды и цинодонты составляют клады, так что млекопитающие с научной точки зрения входят и в ту и в другую группу!). Как всегда, лучший обзор обширной и глубокой литературы по этой теме дает Том Кемп. Его книга «Происхождение и эволюция млекопитающих», особенно гл. 3–4, — обязательный пункт для всех интересующихся этой темой, как и две общедоступные обзорные статьи (Journal of Evolutionary Biology, 2006, 19: 1231–47; Acta Zoologica, 2007, 88: 3–22), а также его глава в книге «Предшественники млекопитающих» (The Forerunners of Mammals. Indiana University Press, 2012). Важный обзор написали также Брюс Рубидж и Крис Сидор (Annual Review of Ecology and Systematics, 2001, 32: 449–80), а совсем недавно Кен Ангельчик и Кристиан Каммерер проделали важную работу, кратко изложив современное состояние вопроса в своей главе учебника «Пособие по зоологии: Эволюция, разнообразие и систематика млекопитающих» (Handbook of Zoology: Mammalian Evolution, Diversity and Systematics. DeGruyter, 2018). Более академический взгляд на эту проблему см. в Sidor and Hopson (Paleobiology, 1998, 24: 254–73).

Бассейн Кару в Южной Африке — лучшее в мире по сохранности местонахождение пермских терапсид. Доступное описание самого бассейна, его отложений и ископаемых остатков дано Роджером Смитом и его коллегой в написанной ими главе книги «Предшественники млекопитающих» (см. выше). История первых открытий терапсид Эндрю Бейном и ранние исследования Ричардом Оуэном этих «звероящеров» (извините за употребление этого термина) освещаются в книге Дэвида Уоллеса «Звери Эдема» (Beasts of Eden: Walking Whales, Dawn Horses, and Other Enigmas of Mammal Evolution. University of California Press, 2005). Две важнейшие работы Оуэна по терапсидам, упомянутые мною, — это статья 1845 г. (Transactions of the Geological Society of London, 7: 59–84) и книга 1876 г. «Описательный и иллюстрированный каталог ископаемых рептилий Южной Африки в коллекции Британского музея» (Descriptive and Illustrated Catalogue of the Fossil Reptilia of South Africa in the Collection of the British Museum, Taylor & Francis, London). Эдвард Дринкер Коп обозначил связь между «пресмыкающимися» предками, такими как ископаемые животные из Кару, пеликозавры и млекопитающие, в 1884 г., согласно воспоминаниям Генри Осборна (The American Naturalist, 1898, 32: 309–34); об этой преемственности см. также обзорную главу Ангельчика и Каммерера, упомянутую выше.

О Роберте Бруме, его жизни и исследованиях оставил трогательные воспоминания Д. М. С. Уотсон в «Некрологах членам Королевского общества» (Obituary Notices of Fellows of the Royal Society, 1952, 8: 36–70); имеется также очерк Брюса Рубиджа, внука Сидни Рубиджа, — фермера, ставшего лучшим помощником Брума в сборе окаменелостей (Transactions of the Royal Society of South Africa, 2013, 68: 41–52). Главный труд Брума — его монография о происхождении терапсид от пеликозавров — была опубликована в «Бюллетене Американского музея естественной истории» (Bulletin of the American Museum of Natural History 28: 197–234). Здесь нужно признаться, что, хотя работа Брума заложила основы изучения происхождения млекопитающих, фигурой он был спорной. Он утверждал, что на окаменелости его наводят духи, доказывал, что духи животных воздействуют на их хромосомы и вызывают эволюционные изменения, и, что особенно досадно, исповедовал расистские идеи и был замешан в разграблении могил (помимо происхождения млекопитающих, он интересовался также происхождением человека). Обсуждение наследия расизма в исследованиях антропогенеза, включая работы Брума, см. в книге Кристы Кульян «Догадка Дарвина: наука, расы и поиск истоков человечества» (Darwin’s Hunch: Science, Race and the Search for Human Origins. Jacana Media, 2016).

В описаниях дицинодонтов, диноцефалов и горгонопсов я опирался в основном на скрупулезный текст Тома Кемпа в «Происхождении и эволюции млекопитающих». Описание общего предка терапсид взято из статьи того же Кемпа 2006 г., упомянутой выше.

Пересмотр таксона Dicynodon Кристианом Каммерером опубликован в 2011 г. (Society of Vertebrate Paleontology Memoir, 11: 1–158). Эта монография включает также очерк истории изучения дицинодонов (как раз там вводится использованное мною выражение «таксономическая свалка») и системный анализ родословной дицинодонтов, уточненный Кристианом и его коллегами в 2013 г. (PLoS ONE, 8: e64203). Он продолжает уточняться: последняя (на момент, когда я пишу эту книгу) версия опубликована в 2021 г. (Kammerer and Ordoñez, Journal of South American Earth Sciences, 108: 103171). Еще две важные работы по дицинодонтам опубликованы Джиллиан Кинг: обзорная статья в «Пособии по палеогерпетологии» (Handbuch der Paläoherpetologie. Gustav Fischer Verlag, 1988) и книга «Дицинодонты: Очерк палеобиологии» (The Dicynodonts: A Study in Palaeobiology. Chapman & Hall, 1990).

Гипотезу, что диноцефалы бодались головами, выдвинул Баргусен (Paleobiology, 1975, 1: 295–311), а недавно тема была изучена более подробно с помощью синхротронной томографии внутреннего строения черепа мосхопса, которая показала, что мозг и другие нервные ткани защищала утолщенная кость, предохраняющая от удара (Benoit et al., PeerJ, 2017, 5: e3496). Информация о гигантском антеозавре взята из работ Бунстры (Annals of the South African Museum, 1954, 42: 108–48) и Ван Валкенберг — Дженкинса (Paleontological Society Papers, 2002, 8: 267–88).

Механика челюстей горгонопсов — вопрос дискуссионный. Гипотеза широкого разевания челюстей поддерживается в работах Тома Кемпа (Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, 1969, 256: 1–83) и Л. П. Татаринова (Russian Journal of Herpetology, 2000, 7: 29–40), несогласие с ней выражает Мишель Лорен (Journal of Vertebrate Paleontology, 1998, 18: 765–76). Анатомию мозга и сенсорные системы горгонопсов недавно описали Рикардо Араухо и его коллеги, используя данные компьютерной томографии (PeerJ, 2017, 5: e3119).

Замечательный обзор о возникновении высокого уровня метаболизма и более тонкого температурного контроля у терапсид, гипотез о том, почему это произошло, и разнообразной литературы на эту тему вы найдете в статье Джеймса Хопсона, опубликованной в 2012 г. (Fieldiana, 5: 126–48).

Анусуйя Чинсами-Туран описывает свои методы изготовления и исследования тонких срезов костей в книге 2005 г. «Микроструктура костей динозавров» (The Microstructure of Dinosaur Bone. Johns Hopkins University Press). Ей также принадлежит, целиком или в соавторстве, ряд глав в книге «Предшественники млекопитающих» (The Forerunners of Mammals. Indiana University Press) 2012 г. (вышедшей под ее редакцией) о строении костей, росте и метаболизме предков млекопитающих. Другие ключевые публикации по теме — ее статья в соавторстве с Сангхамитрой Рэй и Дженнифер Бота (Journal of Vertebrate Paleontology, 2004, 24: 634–48), а также статьи: Huttenlocker and Botha-Brink (PeerJ, 2014, 2: e325), Olivier et al. (Biological Journal of the Linnean Society, 2017, 121: 409–19), Rey et al. (2017, eLife, 6: e28589). Подробности биографии Анусуйи взяты из ее интервью, опубликованного онлайн: https://scibraai.co.za/anusuya-chinsamy-turan-breathing-life-bones-extinct-animals/.

Эволюция более приподнятого положения тела при передвижении у терапсид обсуждается в Blob (Paleobiology, 2001, 27: 14–38) и в работах Кинг о цинодонтах, упоминавшихся выше. Недавнее исследование еще одной одаренной аспирантки, Жаклин Лангмес, и ее научного руководителя Кена Ангельчика показывает, как терапсиды увеличивали разнообразие форм передних лап и локомоции, что позволяло им диверсифицироваться экологически (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, 116: 6903–07). В книге Лиама Дрю «Я — животное»[54] есть чудесная глава о происхождении шерсти, где детально описаны гипотезы о ее сенсорных, демонстрационных и водоотталкивающих свойствах, а также о том, как волосы стали необходимы по физиологическим причинам. Пермские копролиты с волосоподобными структурами описаны в: Bajdek et al. (Lethaia, 2016, 49: 455–77); Smith and Botha-Brink (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2011, 312: 40–53). О кровеносных сосудах и нервах внутри черепа, иннервирующих волоски, см. в Benoit et al. (Scientific Reports, 2016, 6: 25604). В настоящее время лицевые кости ранних терапсид дают вроде бы недостаточно надежные доказательства наличия волос, но нет сомнений, что у поздних терапсид типа цинодонтов и их близких родичей уже появились вибриссы и шерсть.

Глава 2. Как стать млекопитающим

История норного тринаксодона, пережидающего сезон засухи и с приходом дождей вылезающего покормиться и спариться, основана на палеонтологической и геологической летописи бассейна Кару на пермско-триасовой границе. Основными источниками мне послужили статьи Smith and Botha-Brink (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2014, 396: 40–53) и Botha et al. (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2020, 540: 109467), а также работы Питера Уорда и его коллег (Science, 2000, 289: 1740–43; Science, 2005, 307: 709–14).

Лучшая научно-популярная книга о массовых вымираниях — «История великих вымираний»[55] Питера Брэннена (The Ends of the World, 2017). На мой взгляд, Питер — один из лучших современных популяризаторов науки, а то, что он пишет о геологии, не уступает работам моего любимого автора — Джона Макфи. Есть также две отличные научно-популярные книги о пермско-триасовом вымирании, одна из которых, «Когда жизнь чуть не исчезла», написана моим бывшим научным руководителем по магистратуре Майклом Бентоном (When Life Nearly Died. Thames & Hudson, 2003); вторая — «Вымирание: Как 250 млн лет назад жизнь на Земле чуть не прекратилась» Дугласа Эрвина (Extinction: How Life on Earth Nearly Ended 250 Million Years Ago. Princeton University Press, 2006). Общедоступный обзор вымирания и последующего восстановления дают Чжун-Цян Чэнь и Майкл Бентон в Nature Geoscience (2012, 5: 375–83). Уточненные данные о времени и характере вулканических извержений, вызвавших вымирание, опубликовали Сет Берджесс и его коллеги (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2014, 11: 3316–21; Science Advances, 2015, 1: e1500470). Важную работу по климатическим изменениям и потеплению во время вымирания опубликовали Майкл Йоахимски и его коллеги (Geology, 2012, 40: 195–98); оттуда я взял данные о потеплении на 5–8 ℃.

Экологический коллапс сообществ Кару и их длительное восстановление изучают Питер Рупнарайн, Кен Ангельчик и их коллеги с применением экологического моделирования пищевых цепей (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2007, 274: 2077–86; Science, 2015, 350: 90–93; Earth-Science Reviews, 2019, 189: 244–63). Работа Адама Хаттенлокера об «эффекте лилипутов» вышла в PLoS ONE (2014, 9: e87553), а сам Адам работал в группе под руководством Дженнифер Бота-Бринк, которая исследовала более широкую тему: выживание цинодонтов после пермско-триасового вымирания. Группа выдвинула гипотезу, что ключевую роль сыграли раннее созревание и быстрое размножение (Scientific Reports, 2016, 6: 24053). Другие важные работы по эволюции размеров тела у ранних синапсид принадлежат Роланду Сукайасу и его коллегам (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2012, 279: 2180–87; Biology Letters, 2012, 8: 674–77). Крис Сидор с соавторами опубликовали важное исследование распределения видов по Пангее на границе перми и триаса (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2013, 110: 8129–33).

Существует богатая литература по тринаксодону — цинодонту, ставшему героем этой главы. Как всегда, детальный анализ дает в своей книге «Происхождение и эволюция млекопитающих» Том Кемп. Одна из ключевых описательных работ принадлежит Ричарду Эстесу (Bulletin of the Museum of Comparative Zoology, Harvard University, 1961, 125: 165–80); важное исследование зубов этого животного см. в.: A.W. «Fuzz» Crompton (Annals of the South African Museum, 1963, 46: 479–521). Не кто иной, как Роберт Брум, описал строение черепа тринаксодона в статье 1938 г. (Annals of the Transvaal Museum, 19: 263–69), сделав 18 срезов черепа в вертикальной плоскости. Он сетовал, что, хотя желательно иметь гораздо больше тонких срезов, «практикующий врач должен довольствоваться более простой и менее совершенной технологией». Это звучит забавно, так как современные палеонтологи используют КТ для получения цифровых рентгеновских срезов ископаемых черепов и им часто приходится выпрашивать у врачей и больниц доступ к томографам!

Важные находки нор со скелетами тринаксодонов внутри описаны в: Damiani et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2003, 270: 1747–51); Fernandez et al. (PLoS ONE, 2013, 8: e64978); в последней статье описывается уникальная находка тринаксодона и амфибии, забившихся в одну норку. Положение туловища у тринаксодона и других цинодонтов квалифицированно исследовано Фэришем Дженкинсом, наиболее значимые работы которого — монография 1971 г. «Посткраниальный скелет африканских цинодонтов» (The Postcranial Skeleton of African Cynodonts. Peabody Museum of Natural History Bulletin, 36: 1–216) и обзорная статья в журнале Evolution (1970, 24: 230–52). Дальнейшую информацию об осанке цинодонтов я почерпнул из статьи Ричарда Блоба, уже упомянутой выше. Гистология костей и характер роста тринаксодона описаны в Jennifer Botha and Anusuya Chinsamy (Palaeontology, 2005, 48: 385–94). Зубы, челюсти и челюстные мышцы тринаксодона — включая их изменения при росте — рассматривались в публикациях Сандры Ясиноски, Фернандо Абдалы и Винсента Фернандеса (Journal of Vertebrate Paleontology, 2013, 33: 1408–31; The Anatomical Record, 2015, 298: 1440–64), а Ясиноски и Абдала описывали заботу о потомстве и социальные группы в статье: PeerJ (2017, 5: e2875). Антарктические ископаемые остатки тринаксодона были описаны Джеймсом Китчингом, сыном Круни Китчинга, строителя дорог из Кару и палеонтолога-любителя, о котором шла речь в гл. 1 (Science, 1972, 175: 524–27; American Museum Novitates, 1977, 2611: 1–30).

Благодарю Кристиана Каммерера и комментаторов в его твиттере[56] за то, что они привлекли мое внимание к удивительной биографии Вальтера Кюне. Монография Кюне об олигокифе была издана Британским музеем естественной истории в 1956 г. и находится в свободном доступе онлайн (https://www.biodiversitylibrary.org/item/206348#page/5/mode/1up). Некоторые подробности жизни Кюне и его интернирования указаны в самой монографии, но дополнительная информация взята мною из книги Зофьи Келан-Яворовской «В поисках ранних млекопитающих» (In Pursuit of Early Mammals. Indiana University Press, 2012), рецензии Альфреда Ромера на монографию Кюне в Quarterly Review of Biology и статьи Рекса Паррингтона о триасовых млекопитающих Британии, которая также дает отличные общие сведения о многих пещерных открытиях — таких как морганукодон, кюнеотерий и эозостродон (Philosophical Transactions of the Royal Society, Series B, 261: 231–72). Пренебрежительное высказывание куратора Британского музея цитируется в вольном изложении по рецензии Ромера.

Филогенетические отношения цинодонтов в последние десятилетия служат предметом пристального анализа, пересмотра и дискуссий. Тритилодонтид типа олигокифа относят к ближайшим родичам млекопитающих, наряду с двумя другими группами — трителедонтидами и бразилодонтидами. Все это прогрессивные группы цинодонтов, процветавшие в одно и то же время, в позднем триасе. Мое представление о генеалогии цинодонтов основывается на недавнем исследовании Марчелло Руты и его коллег (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2013, 280: 20131865), одним из рецензентов которого я был. Еще одна значимая недавняя публикация — Jun Liu and Paul Olsen (Journal of Mammalian Evolution, 2010, 17: 151–76).

Изменения в родословной цинодонтов — от тринаксодона к олигокифусу и затем к млекопитающим — подробно освещаются в книге Тома Кемпа. Основополагающую обзорную статью по этой теме опубликовали Фазз Кромптон и Фэриш Дженкинс в самом первом томе Annual Review of Earth and Planetary Sciences (1973, 1: 131–55). Изменения позвоночного столба дицинодонтов детально исследованы Катриной Джонс, еще одним лауреатом Ромеровской премии, в 2014 г., через год после публикации Адама Хаттенлокера и его коллег (Science, 2018, 361: 1249–52; Nature Communications, 2019, 10: 5071). В упомянутых выше статьях Фэриша Дженкинса и Ричарда Блоба постуральные и локомоторные изменения рассматриваются более подробно, в частности переход к прямохождению, свойственному млекопитающим, с промежуточными фазами.

В том, что касается происхождения и ранней эволюции динозавров, нескромно отошлю читателя к моей предыдущей книге «Время динозавров»[57] и моей обзорной статье по этой теме в соавторстве со Стерлингом Несбиттом, Рэнди Ирмисом, Майком Бентоном и Марком Нореллом (Earth-Science Reviews, 2010, 101: 68–100). Также в этой книге я более подробно рассказываю о Пангее, ее климате и привожу важнейшую литературу.

Некоторые авторы выдвигали гипотезу «ночного бутылочного горлышка» в ранней эволюции млекопитающих, причем одни связывали эту фазу с истоками млекопитающих в триасе, а другие относили это понятие к мелким ночным млекопитающим, которые, возможно, имели преимущества в выживании после вымирания динозавров. Новаторское исследование Кена Ангельчика и Ларса Шмица — с применением замеров глазниц — показало, что ночной образ жизни, вероятно, сформировался еще в начале эволюции синапсид и его вели различные виды пеликозавров, терапсид и цинодонтов (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2014, 281: 20141642). Другие рекомендуемые статьи: Margaret Hall et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2012, 279: 4962–68), Jiaqi Wu et al. (Current Biology, 2017, 27: 3025–33), Roi Maor et al. (Nature Ecology & Evolution, 2017, 1: 1889–95). Мое высказывание о том, что млекопитающие обменяли другие чувства на обоняние и осязание, вдохновлено интервью с моим научным консультантом Марком Нореллом, опубликованным в 2019 г., Marvel Comics.

При обсуждении теплокровности (эндотермии) я в значительной степени опирался на книгу Тома Кемпа «Происхождение и эволюция млекопитающих», а также на раздел дискуссий под статьей Катрины Джонс и ее соавторов об эволюции позвоночника млекопитающих в Nature Communications (см. ссылку выше). В последней работе приводятся расчеты, согласно которым теплокровные млекопитающие способны бегать в восемь раз быстрее ящериц, со ссылкой на статьи Кемпа (Zoological Journal of the Linnean Society, 2006, 147: 473–88) и Беннета — Рубена (Science, 1979, 206: 649–54). Растущее преобладание фиброламеллярной костной ткани у цинодонтов освещается в двух вполне общедоступных главах книги «Предшественники млекопитающих» (Forerunners of Mammals: Radiation‚ Histology, Biology. Indiana University Press, 2011), одна из которых принадлежит Дженнифер Бота-Бринк и ее коллегам (гл. 9), а другая — Ёрну Хуруму и Анусуйе Чинсами (гл. 10). Уменьшение размера остеоцитов, а следовательно, и эритроцитов было отмечено Адамом Хаттенлокером и Коллином Фармером (Current Biology, 2017, 27: 48–54). Кевин Рей и его коллектив опубликовали исследование по изотопам кислорода в eLife (2017, 6: e28589). Название «ограничение Карриера» придумал Ричард Коуэн в честь ученого, который первым его сформулировал, — Дэвида Карриера в журнале Paleobiology (1987, 13: 326–41). Кромптон и его коллеги написали прекрасную статью об эволюции носовых раковин (Journal of Vertebrate Paleontology, 2017, e1269116). Не вполне ясно, когда именно впервые появились носовые раковины, покрытые кровеносными сосудами. Возможно, они были уже у некоторых немаммальных цинодонтов, хотя состояли, вероятно, из хрящевой, а не костной ткани, но первые достоверные признаки костных раковин найдены у ранних млекопитающих. По окаменелостям трудно установить размер, форму и плотность кровеносных сосудов этих хрупких структур.

Эволюция трехчастной системы челюстных мышц млекопитающих основательно описана в статье Lautenschlager et al. (Biological Reviews, 2017, 92: 1910–40), со множеством ссылок на литературу по истории вопроса. Тот же коллектив позже опубликовал важную статью в Nature (2018, 561: 533–37), где с помощью компьютерной симуляции была смоделирована работа челюстей ряда ископаемых видов и авторы пришли к выводу, что миниатюризация стала основным двигателем эволюции нового зубно-чешуйчатого челюстного сустава. По мере того как предки млекопитающих становились все меньше, сформировалась золотая середина, когда малый размер снижал напряжение и нагрузку непропорционально потере абсолютной силы укуса при уменьшении челюсти. Крис Сидор написал статью в журнале Evolution (2001, 55: 1419–42) об упрощении верхней части черепа у предков млекопитающих (что равносильно уменьшению числа костей и их сращению).

Используемое мною в этой книге определение млекопитающих — как всех потомков первых цинодонтов, у которых развился основательный зубно-чешуйчатый челюстной сустав, — преобладает в научной традиции. Оно более-менее соответствует определению, которое используют Келан-Яворовская, Сифелли и Лоу в своей авторитетной книге о ранних млекопитающих «Млекопитающие эры динозавров» (Mammals from the Age of Dinosaurs. Columbia University Press, 2004). (Формально они характеризуют млекопитающих как «кладу, определяемую общим предком синоконодона (Sinoconodon), морганукодонтовых, докодонтовых, однопроходных, сумчатых и плацентарных, плюс все вымершие таксоны, принадлежность которых к этой кладе можно доказать», что фактически соответствует группе на родословном древе, у которой сформировался зубно-чешуйчатый сустав.) Я называю эту группу млекопитающими, тогда как исследователи, предпочитающие определение млекопитающих через кроновую группу, относят ее к маммалиаформам (Mammaliaformes), таким образом ограничивая название «млекопитающие» только той частью родословного древа, которая включает современных млекопитающих (однопроходных, сумчатых, плацентарных) и всех потомков их последнего общего предка. Статья Тимоти Роу 1988 г. в Journal of Vertebrate Paleontology (8: 241–64) впервые предлагает определение млекопитающих через кроновую группу и новое название «маммалиаформы» для более широкой группы с зубно-чешуйчатым суставом. Вот все, что я могу сказать о классификации — упражнении скорее в семантике, чем в биологии, — прежде чем снова извиниться перед моими коллегами за то, что не использую здесь определение через кроновую группу.

О жевании у млекопитающих существует обширная литература, и опять же, бесценные источники, обязательные к прочтению для всех, кто интересуется этой темой, — «Происхождение и эволюция млекопитающих» Тома Кемпа и «Млекопитающие эры динозавров» Келан-Яворовской и ее коллег. Ключевую работу о жевании и зубной окклюзии у морганукодона недавно опубликовали Кай Ягер с коллегами (Journal of Vertebrate Paleontology, 2019, 39: e1635135). Барт-Энджан Баллар, Армита Манафзаде и другие опубликовали в журнале Nature (2019, 566: 528–32) интересное исследование с применением рентгеновской съемки процесса пережевывания пищи у живых современных сумчатых. Авторы доказывают, что возвратные движения нижней челюсти — возникшие одновременно с зубно-чешуйчатым суставом — сыграли центральную роль в жевании. Дэвид Гроссникл написал ответную статью (Nature, 2020, 582: E6–E8), затронув в основном другие аспекты этой работы. Мои споры с Дэйвом во многом прояснили для меня эволюцию жевания у млекопитающих. Стоит также упомянуть, что выражение «внутреннее отопление» использовал Энджан Баллар, рассказывая в одном интервью о теплокровности, так что в данной главе я позаимствовал это выражение у него.

Имеется обширная литература о морганукодоне — типичном представителе ранних млекопитающих. Впервые описал его и дал ему название Кюне в 1949 г. (Proceedings of the Zoological Society of London, 119: 345–50), а более полные окаменелости впоследствии описали Кеннет Кермак, Фрэнсис Массетт и Гарольд Ригни в двух статьях в Zoological Journal of the Linnean Society (1973, 53: 86–175; 1981, 71: 1–158). Китайский череп морганукодона, вызвавший столько проблем, описан Ригни в Nature (1963, 197: 1122–23). Автобиография Ригни «Четыре года в красной преисподней» (Four Years in a Red Hell) вышла в издательстве Henry Renery, Чикаго. Дифиодонтия — два поколения зубов — у морганукодона была описана Рексом Паррингтоном (Philosophical Transactions of the Royal Society, Series B, 261: 231–72), а посткраниальный скелет — им же в соавторстве с Дженкинсом (Philosophical Transactions of the Royal Society, Series B, 1976, 273: 387–431).

Тим Роу опубликовал два важных исследования об эволюции мозга ранних млекопитающих, в том числе об увеличении обонятельных луковиц и новой коры, в Science (первое — 1996, 273: 651–54, второе, в соавторстве с Тедом Макрини и Лоу Чжэ-Си, — 2011, 332: 955–57). В них даются компьютерные томограммы черепов тринаксодона, морганукодона и других ключевых видов в родословной от цинодонтов к млекопитающим.

Соответствующая литература о других ранних млекопитающих, помимо морганукодона, включает описание Eozostrodon Паррингтоном (Annals and Magazine of Natural History, 1941, 11: 140–44), описание Kuehneotherium Дианой Кермак (Journal of the Linnean Society [Zoology], 1968, 47: 407–23), описание Кромптоном и Дженкинсом мегазостродона, открытого Айони Раднер (Biological Reviews, 1968, 43: 427–58), и описание гадрокодиума коллективом Лоу (Science, 2001, 292: 1535–40). Пэм Джилл и ее коллеги опубликовали исследование о рационе морганукодона и кюнеотерия, опираясь не только на износ зубов, но и на моделирование работы челюстей, в Nature (2014, 512: 303–5). Аналогичная статья, также подтверждающая различия в питании двух этих видов, — Conith et al. (Journal of the Royal Society Interface, 2016, 13: 20160713).

Фэриш Дженкинс — легенда в моей области, и хотя мне не довелось знать его лично, я навсегда запомню, как присутствовал на вручении ему медали имени Ромера — Симпсона Общества палеонтологии позвоночных в 2009 г., когда он боролся с раковым заболеванием. Он умер через три года, в 2012 г., и, как рассказывают, перед смертью он говорил друзьям, что чувствует себя спокойно, ведь он палеонтолог и вымирания для него не в новинку. Эту цитату вместе с другими деталями его биографии я почерпнул из некрологов, вышедших в The New York Times, Economist, Boston Globe и Nature (автор последнего — Нил Шубин), что говорит о его известности. Знаменитое изображение мегазостродона было опубликовано Дженкинсом и Паррингтоном в их статье 1976 г., упомянутой выше. В списке благодарностей они указывают, что окончательная художественная реконструкция принадлежит Ласло Меcоли, художнику при Гарвардском музее сравнительной зоологии, о котором писала Harvard Gazette в 2003 г.

Идея, что диверсификация новых крупных групп млекопитающих часто начинается в нишах мелких насекомоядных, была высказана Дэйвом Гроссниклом и его коллегами в великолепно написанной обзорной статье 2019 г., опубликованной в журнале Trends in Ecology and Evolution (2019, 34: 936–49).

Глава 3. Млекопитающие и динозавры

Об удивительной жизни Уильяма Бакленда рассказывается во многих книгах по ранней истории палеонтологии, среди которых моя любимая — «Охотники за динозаврами» Деборы Кэдбери (The Dinosaur Hunters. Fourth Estate, 2000), которая также выходила под заглавием «Ужасный ящер» (Terrible Lizard). Роль Бакленда в изучении ранних млекопитающих описывается в «Зверях Эдема» Уоллеса, а дополнительные детали я взял из биографии в серии онлайновых материалов Оксфордского университета Learning More и статьи в газете Guardian о гастрономических наклонностях Бакленда — «Человек, который ел все» (The Man Who Ate Everything, February 2008). Бакленд описал мегалозавра и крошечные челюсти млекопитающих в печатной версии своего доклада перед Геологическим обществом (Transactions of the Geological Society of London, 1824, 2: 390–96). Через несколько десятилетий Ричард Оуэн опубликовал основополагающий обзор известных на тот момент мезозойских млекопитающих — «Монографию об ископаемых млекопитающих мезозойских формаций» в серии «Монографии палеонтографического общества» (Monograph of the Fossil Mammalia of the Mesozoic Formations, Monographs of the Palaeontographical Society, 1871).

Представление о мезозойских млекопитающих как о мелких, неинтересных и неспециализированных животных было сформулировано в двух наиболее важных обзорах начала XX в., принадлежавших перу выдающегося специалиста по млекопитающим и эволюционного биолога Джорджа Гейлорда Симпсона (A Catalogue of the Mesozoic Mammalia in the Geological Department of the British Museum, Oxford University Press, 1928; American Mesozoic Mammalia, Memoirs of the Peabody Museum, 1929, 3: 1–235).

За более подробной информацией о триасово-юрском вымирании отсылаю читателей к моей книге «Время динозавров»[58] и приведенной там библиографии. Книга «Наземная жизнь триаса: Великий переход» (Triassic Life on Land: The Great Transition. Columbia University Press, 2010) Николаса Фрэзера и Ханса-Дитера Зюса представляет собой отличное краткое описание триасового мира, его обитателей, физической географии и самого вымирания. Излияния лавы в конце триасового периода оставили огромное количество базальтовых пород, которые покрывают области на четырех континентах и называются Центральноатлантической магматической провинцией (ЦАМП), о чем подробно рассказывают Марцоли и его коллеги (Science, 1999, 284: 616–18). О хронологии извержений ЦАМП см. исследование Blackburn et al. (Science, 2013, 340: 941–45), где показано, что имели место четыре крупные волны извержений на протяжении 600 000 лет. Статья Джессики Уайтсайд, Пола Олсона и др. показывает, что в конце триаса вымирания на суше и в море происходили одновременно и что первые признаки вымираний совпадают по времени с первыми излияниями лавы в Марокко (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2010, 107: 6721–25). Об изменениях атмосферного содержания углекислого газа, глобальных температур и растительных сообществ на триасово-юрской границе см., напр.: McElwain et al. (Science, 1999, 285: 1386–90; Paleobiology, 2007, 33: 547–73); Belcher et al. (Nature Geoscience, 2010, 3: 426–29).

По-новому образ юрских и меловых млекопитающих — разнообразных, динамичных и интересных — впервые представил широкой аудитории Лоу Чжэ-Си в статье в Nature (2007, 450: 1011–19), подводящей итог первому десятилетию открытий из Ляонина. В 2014 г. Мэн Цзинь написал более свежий обзор китайских находок, подтвердив их непредвиденное разнообразие (National Science Review, 1: 521–42). Коллектив Роджера Клоуза использовал применительно к родословным деревьям млекопитающих ряд статистических методов и продемонстрировал, что в середине юрского периода они эволюционировали быстрыми темпами (Current Biology, 2015, 25: 2137–42). В разработке одного из этих методов — подсчета темпов эволюции скелета — участвовали я и мои коллеги Грэм Ллойд и Стив Ван (Evolution, 2012, 66: 330–48). Команда Клоуза высказала предположение, что это ускорение темпов эволюции и вообще взрывная диверсификация среднеюрских млекопитающих были вызваны распадом Пангеи.

Первое ископаемое млекопитающее из Ляонина, чзанхэотерия (Zhangheotherium), описали Лоу Чжэ-Си и его коллеги Ху Яомин, Ван Юаньцин и др. в 1997 г. (Nature, 390: 137–42). Через два года Ло, Цзи Цян и Цзи Шуань описали джехолденса (Jeholodens), тоже в Nature (1999, 398: 326–30). Динозавроед репеномам (Repenomamus) был описан в 2005 г. при участии Мэн Цзиня коллективом авторов под руководством Ху Яомина (Nature, 433: 149–52).

Докодонты и харамииды рассматриваются в таких книгах, как «Происхождение и эволюция млекопитающих» Кемпа и «Млекопитающие эры динозавров» под редакцией Келан-Яворовской, однако эти данные уже значительно устарели в свете лавины новых открытий из Китая. Занятно читать в этих книгах — написанных в начале или середине 2000-х — сетования на то, что обе группы остаются загадочными и представлены почти исключительно фрагментарными остатками. Как изменилось положение! Более подробно о видах, упомянутых в тексте, см. в статьях, где они описаны: Microdocodon (Zhou et al., Science, 2019, 365: 276–79), Agilodocodon (Meng et al., Science, 2015, 347: 764–68), Docofossor (Luo et al., Science, 2015, 347: 760–64), Castorocauda (Ji et al., Science, 2006, 311: 1123–27), Vilevolodon (Luo et al., Nature, 2017, 548: 326–29), Maiopatagium (Meng et al., Nature, 2017, 548: 291–96), Arboroharamiya (Zheng et al., 203, Nature, 500: 199–202; Han et al., Nature, 2017, 551: 451–56). Был также интересный, долго продержавшийся представитель харамиид, недавно описанный по находке в меловых отложениях Северной Америки, — сифеллиодон (Cifelliodon), название которому дали Адам Хаттенлокер и его коллеги в честь выдающегося специалиста по ископаемым млекопитающим Рича Сифелли (Nature, 2018, 558: 108–12).

Между тем в настоящее время ведутся ожесточенные споры о положении харамиид на родословном древе млекопитающих. Существуют два лагеря. Один, возглавляемый Лоу Чжэ-Си, утверждает, что это примитивные млекопитающие, расположенные на стволе родословного древа недалеко от морганукодона. Другой лагерь, во главе с Мэн Цзинем, выступает за гораздо более производное положение в пределах кроновой группы млекопитающих (группы, включающей все современные виды и всех потомков их последнего общего предка) как группы, сестринской по отношению к многобугорчатым — группе растительноядных млекопитающих, отличающейся разнообразием в меловом периоде. У меня нет устоявшегося мнения на этот счет. Этот спор может показаться чисто теоретическим, но из него вытекает один далекоидущий вывод: так как харамииды впервые появляются в триасе, то, если они кроновые млекопитающие, появление современных млекопитающих уходит в далекое прошлое, примерно на 208 млн лет назад. Если же они относятся к более ранним стволовым млекопитающим, то кроновая группа, по-видимому, впервые появилась в раннеюрский период, около 178 млн лет назад.

Свои открытия динозавров из Ская мы описали в серии статей: Brusatte and Clark, Scottish Journal of Geology, 2015, 51: 157–64; Brusatte et al., Scottish Journal of Geology, 2016, 52: 1–9; dePolo et al., Scottish Journal of Geology, 2018, 54: 1–12; Young et al., Scottish Journal of Geology, 2019, 55: 7–19; dePolo et al., PLoS ONE, 2020, 15[3], e0229640. Моя работа по находкам из Ская проводится совместно с большим коллективом коллег и студентов, куда входят Том Челландс, Марк Уилкинсон, Дугальд Росс, Пейдж деПоло, Давид Фоффа, Нил Кларк и многие другие. Нил Кларк написал ряд важных статей о динозаврах из Ская, а Дуги Росс сделал много значимых находок окаменелостей.

Книга Хью Миллера «Плавание на «Бетси»» (The Cruise of the Betsey) вышла в Эдинбурге в 1858 г. и доступна онлайн: https://minorvictorianwriters.org.uk/miller/b_betsey.htm. Замечательная биография Миллера «Хью Миллер: каменщик, геолог, писатель» опубликована палеонтологом Майклом Тейлором, моим коллегой по Национальному музею Шотландии (Hugh Miller: Stonemason, Geologist, Writer, National Museum of Scotland, 2007). Уолдман и Сэвидж опубликовали свое описание бореалестеса в 1972 г. (Journal of the Geological Society, 128: 119–25). Описание черепа бореалестеса, сделанное Эльзой, опубликовано в 2021 г. (Panciroli et al., Zoological Journal of the Linnean Society, zla 144); она также опубликовала отдельную работу о челюстях и зубах (Journal of Vertebrate Paleontology, 2019, 39: e1621884) и еще одну — о каменистой кости, окружающей улитку (Papers in Palaeontology, 2018, 5: 139–56). Ей принадлежат и другие работы о млекопитающих из Ская, оказавшихся довольно разнообразными. Среди них — стереогнат (Stereognathus), представитель тритилодонтид, группы «не совсем млекопитающих», куда входят также олигокифус и кайентатерий; первоначально он был описан Уолдманом и Сэвиджем в статье 1972 г., а потом его заново описали Эльза, я и наши коллеги в статье 2017 г. (Journal of Vertebrate Paleontology, e1351448). А еще вареолестес (Wareolestes), примитивное млекопитающее типа морганукодона (Panciroli et al., Papers in Palaeontology, 2017, 3: 373–86) и палеоксонодон (Palaeoxonodon), более млекопитающее, близкородственное териевым, то есть сумчатым и плацентарным (Panciroli et al., Acta Paleontologica Polonica, 2018, 63: 197–206).

Прекрасный анализ темы происхождения лактации предлагает Лиам Дрю в своей книге «Я — животное»[59]. Когда я писал этот раздел, я также во многом опирался на увлекательный материал о молочных железах и лактации, опубликованный в 2002 г. Олафом Офтедалем (Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia, 7: 225–52). Хрупкие окаменелости семейства кайентатериев описали Ева Хоффман и Тим Роу в Nature (2018, 561: 104–8). Статья Чжоу и соавторов о микродокодоне, упомянутая выше, — лучший источник информации об эволюции подъязычной кости и мышц гортани.

Существует обширная литература по костям среднего уха млекопитающих, и для начала я порекомендую читателям четыре статьи. Во-первых, Лоу Чжэ-Си написал чудесный обзор эволюции уха в 2011 г. (Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 42: 355–80), где рассматриваются строение уха, гомология слуховых косточек, эволюционная преемственность между составной челюстью цинодонтов и челюстью млекопитающих, а также генетические, эволюционные и эмбриональные данные, которые помогают нам понять, как эволюционировало ухо. Во-вторых, Нил Антвал и его коллеги дали обзор, где соединяются исторический очерк ключевых исследований уха млекопитающих и анатомические, генетические и эмбриологические свидетельства эволюции уха (Journal of Anatomy, 2012, 222: 147–60). В-третьих, Вольфганг Майер и Ирина Руф написали исторический обзор, где рассказывается, как исследователи — начиная с XVI в. — изучали слуховые косточки млекопитающих и разбирались в их происхождении и эволюционной траектории (Journal of Anatomy, 2015, 228: 270–83). Наконец, безусловно, стоит прочитать важную работу Эдгара Эллина, где излагается последовательность эволюции уха млекопитающих (Journal of Morphology, 1975, 147: 403–38).

Другие важные статьи, где более подробно рассказывается о видах, упомянутых мною в тексте: описание ляоконодона, млекопитающего с переходным средним ухом (Meng et al. Nature, 2011, 472: 181–85); описание ориголестеса, млекопитающего, у которого косточки среднего уха отделились от окостеневшей полоски так называемого меккелева хряща (Mao et al. Science, 2019, 367: 305–8; отмечу здесь, что Лоу Чжэ-Си выдвигает альтернативное предположение, согласно которому «отделение» хряща на самом деле результат повреждения окаменелости, а не анатомическое по своей природе); описание многобугорчатого джехолбатора (Jeholbaatar), открытие которого показало, что сочленение слуховых косточек отражает характер предковых жевательных движений, когда это был еще челюстной сустав (Wang et al. Nature, 2019, 576: 102–5); описание строения уха и челюсти ранних однопроходных, показавшее, что отделенное среднее ухо развилось у них независимо от сумчатых и плацентарных (Rich et al. Science, 2005, 307: 910–14); и описание арборохарамии аллинхопсони (Arboroharamiya allinhopsoni), харамииды со слуховыми косточками, отделившимися от челюсти (Han et al. Nature, 2017, 551: 451–56). Некоторые из этих работ могут быть непонятны для неспециалиста (или для палеонтолога, чья исходная специальность — динозавры), и этот читатель благодарен комментариям Анны Уайл — ведущего специалиста по многобугорчатым, — которыми сопровождаются некоторые статьи в Nature.

Отмечу, что через несколько месяцев после того, как я написал черновой вариант этой главы, моя бывшая аспирантка Сара Шелли, мой коллега и наставник Джон Уайбл и еще несколько соавторов опубликовали важную статью о строении уха харамиид, выводы которой имеют большое значение для понимания многократного отделения слуховых косточек в истории млекопитающих (Wang et al., Nature, 2021, 590: 279–83). Они переосмыслили некоторые термины, нагруженные традицией, и здесь я следую их употреблению терминологии. В первую очередь термин «отделенное среднее ухо» они применяют к полному отсутствию костных или хрящевых сочленений между слуховыми косточками и костями челюсти, то есть к такому строению, которое многие предыдущие авторы характеризовали как дефинитивное маммальное среднее ухо (Definitive Mammalian Middle Ear, или DMME). Наконец, в статье Wang et al. (2021) предлагается новая гипотеза, объясняющая различия формы челюстных суставов у однопроходных и у группы сумчатых плюс плацентарных: они различаются по форме не потому, что отражают различные жевательные движения предковых челюстных костей (как предполагалось в статье Wang et al. [2019], упомянутой выше, и как пишу я в гл. 3), а потому, что соприкасающийся сустав однопроходных, как предполагают авторы, эволюционно предшествует более сложному сочлененному суставу, характерному для нас. Спор еще не завершен!

Два новейших исследования той же команды эмбриологов и палеонтологов показывают, насколько просто отделить меккелев хрящ от слуховых косточек у современных млекопитающих. Одно, Anthwal et al. (Nature Ecology & Evolution, 2017, 1: 0093), посвящено хондрокластам у мышей (плацентарных), а другое — Urban et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2017, 284: 20162416) — гибели клеток у опоссумов (сумчатых). Хотя в книге я не касался этого, у истории челюстей и ушей есть еще один увлекательный аспект: некоторые гены, экспрессирующиеся в челюстях рептилий, у млекопитающих экспрессируются в ушах (например, ген Bapx1), что еще более надежно свидетельствует о происхождении слуховых косточек от челюстных костей. Эту работу в 2004 г. опубликовал коллектив под руководством Абигайль Такер, куда входил мой эдинбургский коллега — легендарный генетик Боб Хилл (Development, 131: 1235–45).

Глава 4. Революция млекопитающих

Историю собственной жизни Зофья Келан-Яворовская рассказывает в книге «В поисках ранних млекопитающих» (In Pursuit of Early Mammals. Indiana University Press, 2012), где также представлены краткие обзоры происхождения млекопитающих, перехода от цинодонтов к млекопитающим и мезозойских групп млекопитающих. Другие аспекты биографии Зофьи я узнал из личной беседы с ней тем летним днем 2010 г. и зафиксировал в своем полевом дневнике. Кроме того, ее собственный рассказ о первых польско-монгольских экспедициях присутствует в ее книге 1969 г. «Охота за динозаврами» (Hunting for Dinosaurs, MIT Press). Открытия польско-монгольской команды описаны в обширной серии статей, на которые даются обильные ссылки в книге Зофьи 2012 г. Многие из них вышли в Palaeontologia Polonica — беглый просмотр каталога архивов этого журнала в сети или в библиотеке позволит найти массу информации. В том числе ее важнейшие статьи 1970 и 1974 гг. по многобугорчатым.

Биография Чепмена Эндрюса и его центральноазиатские экспедиции описаны в книге Чарльза Галленкампа «Охотник за драконами» (Dragon Hunter. Viking, 2001). О совместных экспедициях Американского музея естественной истории и Монгольской академии наук в начале 1990-х рассказано в упоительной книге Майкла Новачека «Динозавры Пылающих скал» (Dinosaurs of the Flaming Cliffs. Anchor Books, 1996), одной из моих любимых книг в старших классах, когда я уже увлекался палеонтологией. Местонахождение Ухаа-Толгод — где обнаружено столько многобугорчатых — впервые описали Дашзэвэг, Новачек, Норелл и др. (Nature, 1995, 374: 446–49). Данные о геологии местонахождений и подробные «криминалистические» доказательства того, что окаменелости образовались в смытых наводнением песчаных дюнах, см. в статьях: Loope et al. (Geology, 1998, 26: 27–30); Dingus et al. (American Museum Novitates, 2008, 3616: 1–40).

О юрско-меловом пограничье подробно рассказывается в моей книге «Время динозавров»[60], с соответствующей библиографией. Наиболее практичное общее описание изменений климата и среды — в статье Джона Теннанта и его коллег (Biological Reviews, 2017, 92: 776–814). Джон, молодой палеонтолог, выступавший за открытость научных знаний и открытый доступ к научным публикациям, трагически погиб, разбившись на мотоцикле, весной 2020 г., когда я писал эту главу.

Общие сведения по многобугорчатым можно найти в хороших работах Зофьи 2012 г. (см. выше), в «Происхождении и эволюции млекопитающих» Тома Кемпа, а также великолепной энциклопедии «Млекопитающие эры динозавров» под совместной редакцией Зофьи, Лоу Чжэ-Си и Ричарда Сифелли (см. выше). Приведенные мною данные о том, что многобугорчатые составляют 70 % ископаемых млекопитающих Гоби, взяты из статьи о микроструктуре костей и росте ранних млекопитающих: Chinsamy and Hurum (Acta Palaeontologica Polonica, 2006, 51: 325–38).

Важные работы о питании многобугорчатых опубликовали Филип Гингрич, в 1977 г. представивший доказательства возвратного жевательного движения в главе книги «Закономерности эволюции» (Patterns of Evolution, Elsevier), Зофья в соавторстве с Питером Гамбаряном, описавшим черепные мышцы (Acta Palaeontologica Polonica, 1995, 40: 45–108), и Дэвид Краузе (Paleobiology, 1982, 8: 265–313). Что касается локомоции многобугорчатых, их поворачивающийся голеностоп и способность лазить по деревьям описаны Фэришем Дженкинсом и Краузе (Science, 1983, 220: 712–15; Bulletin of the Museum of Comparative Zoology, 1983, 150: 199–246); мой научный руководитель в бакалавриате Пол Серено и Малкольм Маккенна описали более развитые способности к быстрому передвижению (Nature, 1995, 377: 144–47); другие значимые работы принадлежат Зофье и Гамбаряну (Fossils and Strata, 1996, 36; Acta Palaeontologica Polonica, 1997, 42: 13–44).

Юрское многобугорчатое ругосодон (Rugosodon) — на данный момент древнейший сохранный ископаемый образец этой группы — описали Юань Чон-Си, Лоу и их коллектив (Science, 2013, 341: 779–83). Исследование Грега Уилсона по эволюции зубов многобугорчатых опубликовано в Nature (2012, 483: 457–60); другое исследование Дэвида Гроссникла и Дэвида Полли показало сходные закономерности возрастающего разнообразия зубов на другой выборке данных (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2013, 280: 20132110). Наша команда — Золтан Ксики-Сава, Матиас Времир, Мэн Цзинь, Марк Норелл и я сам — описали в 2018 г. литовоя (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 115: 4857–62), и в этой же статье присутствует более обширный обзор островных когайонид Румынии. В 2021 г. Люк Уивер, будучи еще аспирантом, возглавил коллектив, описавший открытие общественной группы многобугорчатых в Монтане (Nature Ecology & Evolution, 5: 32–37) — эта работа в числе его заслуг, за которые он получил Ромеровскую премию от Общества палеонтологии позвоночных.

Хороший источник общих сведений о происхождении и эволюции цветковых — книга «Ранние цветы и эволюция покрытосеменных» Эльзы Фрис, Питера Крейна и Кая Педерсена (Early Flowers and Angiosperm Evolution, Cambridge University Press, 2011). Древнейшая достоверная ископаемая находка цветкового растения — архефруктус (Archaefructus) — происходит из Ляонина и описана в Sun et al. (Science, 2002, 296: 899–904). Основная литература, к которой я обращался по теме ранних цветковых и причин их повышенной приспособляемости, включает статьи: Wing and Boucher (Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 1998, 26: 379–421), Boyce et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2009, 276: 1771–76), Feild et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2011, 108: 8363–66), Coiffard et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2012, 109: 20955–59), deBoer et al. (Nature Communications, 2012, 3: 1221), Chaboureau et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2014, 111: 14066–70). Один из этих палеоботаников — Кевин Бойс — был моим преподавателем, когда я учился в Чикагском университете. Через несколько лет после того, как я прошел у него курс, он выиграл стипендию Мак-Артура — «грант для гениев»!

Термин «Cretaceous Terrestrial Revolution» (в русском языке ему соответствует «меловая революция цветковых». — Прим. пер.) создали мои близкие друзьям и коллеги по сфере научных интересов: Грэм Ллойд, Марчелло Рута, Майк Бентон (три моих магистерских руководителя в Бристольском университете) и их коллеги в статье 2008 г. об эволюции динозавров (Proceedings of the Royal Society, Series B, 275: 2483–90). В разговорах с Майком Бентоном я получил дополнительные знания об этой «революции», в особенности об эволюции насекомых.

Существует обширная литература о строении, функциях и эволюции трибосфенических коренных зубов териевых — сложная тема, которую мне по необходимости в основном тексте пришлось чрезвычайно сократить, чтобы не утомлять читателей многостраничными описаниями зубных бугорков (как я попытался сделать в черновом варианте, до того, как красные карандаши редактора и моей супруги наставили меня на путь истинный). Два классических исследования — это статья Брайана Паттерсона 1956 г. Early Cretaceous mammals and the evolution of mammalian molar teeth, опубликованная в Fieldiana (13, 1–105), и статья Фазза Кромптона 1971 г. The Origin of the Tribosphenic Molar, вышедшая в Zoological Journal of the Linnean Society (50, supplement 1: 65–87). Позже Брайан Дэвис опубликовал ключевую работу о происхождении и функциях трибосфенических коренных зубов, где также показаны различия в закономерностях износа «трибосфенических по облику» зубов южных австралосфенид (Journal of Mammalian Evolution, 2011, 18: 227–44), а Юлия Шульц и Томас Мартин использовали трехмерные компьютерные модели, чтобы детально показать жевание трибосфеническими зубами (Naturwissenschaften, 2014, 101: 771–871). Хотя в основном тексте я не вдаюсь в подробности, трибосфенические коренные зубы — с их сложными стыкующимися режущими и растирающими поверхностями — требуют очень точных жевательных движений, чтобы выполнять свои задачи. В настоящее время ведутся споры о механике челюстей ранних трибосфенических териевых, и, скорее всего, движения у них были либо вращательными (Bhullar et al., Nature, 2019, 566: 528–32), либо боковыми, в горизонтальной плоскости (Grossnickle, Scientific Reports, 2017, 7: 45094), либо то и другое сочеталось. Описание древнейшего известного на данный момент представителя трибосфенических териевых — юрамайи (Juramaia) — опубликовали Лоу Чжэ-Си и его коллеги в 2011 г. (Nature, 476: 442–45).

Дэвид Гроссникл опубликовал ряд важных исследований о том, как эволюция трибосфенических коренных зубов отразилась на эволюции териевых и эволюции млекопитающих вообще. Среди них — его обзорная статья (в соавторстве со Стефани Смит и Грегом Уилсоном), доказывающая, что инновации у млекопитающих часто начинаются в нишах мелких насекомоядных (Trends in Ecology and Evolution, 2019, 34: 936–49); статья в соавторстве с Дэвидом Полли об эволюции зубов и челюстей млекопитающих во времени (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2013, 280: 20132110) и статья в соавторстве с Элисом Ньюхемом по диверсификации трибосфенических териевых во время и после меловой революции цветковых (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2016, 283: 20160256; обратите внимание, что, по их мнению, диверсификация происходила в основном после «революции» и не обязательно во время нее). С Дэйвом я впервые познакомился, когда в 2013 г. он присоединился к нашей полевой экспедиции в Нью-Мексико по приглашению Анны Уайл, специалиста по многобугорчатым. Затем Дэйв защитил диссертацию в Чикаго, под руководством Лоу Чжэ-Си, и быстро стал ведущим специалистом по эволюции юрских и меловых млекопитающих. Кроме того, он один из самых забавных и мятежных ученых в этой области (в хорошем смысле).

Генетические основы многофункциональности трибосфенических зубов териевых изучались многими специалистами по биологии и палеонтологии развития. Ключевые статьи: Jernvall et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2000. 97: 14444–48), Kavanagh et al. (Nature, 2007, 432: 211–14), Salazar-Ciudad et al. (Nature, 2010, 464: 583–86), and Harjunmaa et al. (Nature, 2014, 512: 44–48).

То, как эволюция трибосфенических зубов (наряду со многими другими инновациями млекопитающих) отразилась на структуре и экологии сообществ, освещается в недавней статье Мэн Цзиня, Каролины Стрёмберг и Грега Уилсона в Proceedings of the National Academy of Sciences [USA] (2019, 116: 9931–40).

В последние годы описано много меловых эутериев и метатериев, от великолепных по сохранности скелетов из Ляонина до фрагментарных — но очень важных — зубов из Северной Америки (многими из которых занимаются Ричард Сифелли, Брайан Дэвис и их коллеги). Спорный синодельфис из Ляонина был описан коллективом Лоу как древнейший метатерий (Science, 2003, 302: 1934–1940), но недавно переопределен как базальный (примитивный) эутерий коллективом Би Шуньдуна в статье, посвященной описанию нового ляонинского эутерия — амболестеса (Ambolestes) (Nature, 2018, 558: 390–95). Ключевой источник по ранней эволюции метатериев — обзорная статья коллектива авторов, при участии Грега Уилсона и меня, под руководством Тома Уильямсона (ZooKeys, 2014, 465: 1–76). Она продолжает статью, посвященную анализу родословной мел-палеогеновых метатериев, которую мы с Томом опубликовали с еще более многочисленными соавторами (Journal of Systematic Palaeontology, 2012, 10: 625–51). Книги «Млекопитающие эры динозавров» и «В поисках ранних млекопитающих» (см. выше) дают великолепный обзор эутериев и метатериев из Гоби с библиографией по всей ключевой старой литературе. Позже коллектив Американского музея опубликовал несколько важных новых находок Deltatheridium, подтвердив их связь с метатериями (Rougier et al., Nature, 1998, 396: 459–63). Еще одна интересная недавняя статья посвящена позднемеловому североамериканскому метатерию дидельфодону, тоже свирепому охотнику в мелкоразмерной нише (Wilson et al., Nature Communications, 2017, 7: 13734).

Первые встречи человека с однопроходными (утконосами и ехиднами) не сохранились в письменной истории, хотя австралийские аборигены сосуществовали с этими необычными животными много тысячелетий. Однако первые встречи европейцев с этими животными описывались неоднократно. В своем рассказе я опирался на статью Брайана Холла 1999 г. об утконосе (BioScience, 49: 211–18) и захватывающее повествование Лиама Дрю в книге «Я — животное»[61]. Информацию о Джоне Хантере я брал из разнообразных сетевых источников, в том числе неплохой биографической справки в «Википедии» (да, даже ученым приходится порой заглядывать в «Википедию», особенно по темам, не относящимся к сфере нашей прямой компетенции). Более подробный источник — написанная в 2009 г. Робертом Барнсом биография Хантера «Неожиданный лидер: Жизнь и эпоха капитана Джона Хантера» (An Unlikely Leader: The Life and Times of Captain John Hunter, Sydney University Press).

Ключевые публикации об ископаемых однопроходных и австралосфенидах из линии однопроходных по названиям видов: Obdurodon (Woodburne and Tedford, American Museum Novitates, 1975, 2588: 1–11; Archer et al., Australian Zoologist, 1978, 20: 9–27; Archer et al., Platypus and Echidnas, 1992, Royal Zoological Society of New South Wales; Musser and Archer, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, 1998, 353: 1063–79); Steropodon (Archer et al., Nature, 1985, 318: 363–66; Rowe et al., Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2008, 105: 1238–42); Ausktribosphenos (Rich et al., Science, 1997, 278: 1438–42); Ambondro (Flynn et al., Nature, 1999, 401: 57–60); Asfaltomylos (Rauhut et al., Nature, 2002, 416: 165–68). Еще одно важное открытие, не упомянутое мною в основном тексте, — тейнолоф (Teinolophos), которому дал название коллектив Рича и Викерс-Рич в 1999 г. и который недавно был описан более подробно (Alcheringa, 2016, 40: 475–501).

Лоу Чжэ-Си, Зофья Келан-Яворовская и Ричард Сифелли опубликовали собственный генеалогический анализ, по итогам которого были выделены группы северных трибосфенических териев и южных ложно-трибосфенических австралосфенид, в Nature (2001, 409: 53–57). Тут надо признать, что не все специалисты по млекопитающим принимают эту филогению и что команда Рича и Викерс-Рич возражает, полагая, что некоторые из южных видов близкородственны териевым и обладают настоящими трибосфеническими зубами. Оставим тонкости этой дискуссии за пределами книги, но, как мне кажется, перевес данных — в пользу раздельного происхождения северной и южной линий. Независимое происхождение трибосфенических зубов подкрепляется некоторыми удивительными находками, не упомянутыми мною в основном тексте, — так называемых псевдотрибосфенических млекопитающих, таких как шуотерии (Shuotherium) (Chow and Rich, Australian Mammalogy, 1982, 5: 127–42) и псевдотрибы (Pseudotribos) (Luo et al., Nature, 2007, 450: 93–97), которые имеют требосфеноподобные задние зубы: талонидный бассейн располагается перед тригонидными гребнями. Эти странные млекопитающие — возможно, расположенные на родословном древе близко к южным австралосфенидам — являют собой весомое доказательство того, что у различных групп млекопитающих трибосфенические зубы возникали независимо и, по-видимому, неоднократно. Это классический случай конвергентной эволюции: когда сходные экологические условия или другие формы давления отбора приводят к независимой эволюции похожих анатомических структур (например, зубов) у отдаленно родственных групп.

Череп млекопитающего винтана впервые описан Краузе и его коллегами в 2014 г. в Nature (515: 512–17), затем они посвятили ему чрезвычайно подробное исследование, результаты которого изложили в серии статей в «Записках Общества палеонтологии позвоночных» (Memoir of the Society of Vertebrate Paleontology, 2014), в которой приняли участие несколько авторов. Впоследствии команда Краузе описала адалатерия в кратком докладе (Nature, 2020: 581, 421–27) и серии статей в очередном выпуске «Записок Общества палеонтологии позвоночных» за 2020 г. Дальнейшие сведения о гондванатериях можно найти в книгах «Млекопитающие эпохи динозавров» и «В поисках ранних млекопитающих». Аргентинский дриолестоид кронопио (Cronopio) описан Rougier et al. (Nature, 2011, 479: 98–102).

Отмечу здесь также, что в последнем абзаце главы я утверждаю, что в конце мелового периода существовали различные группы млекопитающих, различавшиеся по рациону (например, насекомоядные эутерии, травоядные многобугорчатые). Это верно, но не означает, что, к примеру, все эутерии были насекомоядными. Большинство упомянутых групп демонстрировали как минимум некоторое разнообразие питания.

Глава 5. Гибель динозавров и выживание млекопитающих

Кимбетопсалис, новый вид многобугорчатых, открытый Кариссой Рэймонд, описан нами в 2016 г. (Williamson et al., Zoological Journal of the Linnean Society, 177: 183–208). В этой главе я использовал материалы своих полевых заметок, пресс-релиза, выпущенного Университетом штата Небраска, и интервью Тома и Кариссы на National Public Radio. Дальнейшие сведения об окаменелостях Нью-Мексико приводятся ниже.

О мел-палеогеновом вымирании существует обширная литература. Вероятные последствия падения астероида для динозавров и млекопитающих Северной Америки я описываю в книге «Время динозавров»[62], где также приводятся многочисленные ссылки на источники. Гипотеза, что вымирание вызвано астероидом, впервые была предложена коллективом под руководством отца и сына — Луиса и Уолтера Альваресов (Science, 1980, 208: 1095–1108) и примерно в то же время независимо выдвинута голландским геологом Яном Смитом. Уолтер Альварес написал чудесную научно-популярную книгу «Тираннозавр и роковой кратер» (T. rex and the Crater of Doom. Princeton University Press, 1997), где рассказывается, как он обнаружил в отложениях на мел-палеогеновой границе химический след иридия, указывающий на астероид, и как в последующее десятилетие накапливалось все больше данных в пользу его теории, пока наконец в Мексике не нашли кратер Чикшулуб, ставший решающим доказательством того, что около 66 млн лет назад в Землю врезался астероид (или комета). В книге Уолтера есть ссылки на самые важные источники, существовавшие на момент ее написания.

Вопрос о том, был ли этот астероид причиной вымирания нептичьих динозавров и других животных в конце мелового периода, пока еще продолжает обсуждаться. Критики астероидной теории предлагают в качестве альтернативного объяснения извержения Деканских траппов в Индии — мегавулканов, сопоставимых по масштабам с извержениями, вызвавшими пермско-триасовое вымирание. Если говорить о динозаврах, то я возглавлял коллектив палеонтологов, которые рассмотрели все данные и решительно заключили: основным виновником был астероид (Biological Reviews, 2015, 90: 628–42), и эту точку зрения я высказал также в статье в журнале Scientific American (Dec. 2015, 313: 54–59). Недавнее исследование Пинчелли Халл и ее коллег — большого коллектива авторов, куда вошли мой сотоварищ по Эдинбургскому университету профессор Дик Крун и мои соотечественники по полевым экспедициям Дан Пеппе и Джессика Уайтсайд, — убедительно доказывает, что вымирание полностью обусловлено астероидом и что индийский вулканизм вряд ли сыграл каку ю-то роль (Science, 2020, 367: 266–72); аналогичной позиции придерживаются Але Кьяренца с коллегами на основании результатов климатического и экологического моделирования (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2020, 117: 17084–93). Хотя я сомневаюсь, что в споре поставлена точка, для меня почти нет сомнений в том, что, если бы не падение астероида, вымирания не произошло бы, хотя, возможно, вулканизм усугубил вымирание или затруднил восстановление. В еще одном недавнем исследовании, опубликованном, когда я писал эту главу, показано, что угол, под которым астероид врезался в Землю, был особенно смертоносным (Collins et al., Nature Communications, 2020, 11: 1480).

Билл Клеменс был добрым и отзывчивым джентльменом, с которым я не раз имел удовольствие беседовать на собраниях Общества палеонтологии позвоночных. Он также, не жалея сил и времени, делился опытом с моей аспиранткой Сарой Шелли, когда она писала диссертацию. Билл опубликовал множество статей о млекопитающих Хелл-Крик и формаций Форт-Юнион в Монтане. В числе его важнейших работ — глава в коллективной монографии «Формация Хелл-Крик и мел-палеогеновая граница на севере Великих Равнин» (The Hell Creek Formation and the Cretaceous-Tertiary Boundary in the Northern Great Plains. Geological Society of America Special Paper, 361: 217–45). Билл с Джозефом Хартманом написали обзор по истории палеонтологических раскопок в формации Хелл-Крик, вошедший в коллективную монографию 2014 г. «Конец мелового периода в типовом местонахождении формации Хелл-Крик в Монтане и прилегающих областях» (Through the End of the Cretaceous in the Type Locality of the Hell Creek Formation in Montana and Adjacent Areas. Geological Society of America Special Paper, 503: 1–87). В начале своей научной деятельности Билл написал фундаментальный труд из трех частей о млекопитающих позднемеловой формации Ланс в штате Вайоминг, примерно равной по возрасту формации Хелл-Крик, все три части которого выходили в серии University of California Publications in Geological Sciences (1964, 1966, and 1973). Подробности истории о том, как странно пересеклись пути Билла и Унабомбера, взяты из беседы с Анной Уайл, которая искренне восхищается своим научным консультантом. Анна рассказала мне еще одну историю странной встречи с насилием: одним из ранчо в Монтане, на котором Анна с Биллом собирали окаменелости, владел игровой магнат Тед Биньон, трагически погибший во время громкого происшествия 1998 г.

Грегу Уилсону Мантилье, его ученикам и коллегам принадлежит ряд важных работ об эволюции млекопитающих во время мел-палеогенового вымирания в Монтане, в которых выясняется, кто вымер, кто выжил и по каким причинам. В их числе — написанные им единолично статьи в журналах Journal of Mammalian Evolution (2005, 12: 53–75), Paleobiology (2013, 39: 429–69) и в упомянутой выше коллективной монографии 2014 г. (Geological Society of America Special Paper, 503: 365–92). Совместно с коллегами Грег в 2016 г. описал удивительную новую находку дидельфодона (Nature Communications, 7:13734). Совсем недавно Грег с Биллом входили в состав группы, возглавляемой аспиранткой Грега Стефани Смит (одним из ведущих молодых специалистов по ископаемым млекопитающим нашего времени), которая в 2018 г. описала карьер Z-Line и другие местонахождения, свидетели палеоцена, — это лучшие обзоры сообществ млекопитающих, живших вскоре после падения астероида (Geological Society of America Bulletin, 130: 2000–2014). В исследованиях других авторов рассматривались меловые и палеоценовые млекопитающие со всего запада Северной Америки (Longrich et al. Journal of Evolutionary Biology, 2016, 29: 1495–512) и сравнительные темпы вымирания многобугорчатых, метатериев и эутериев в Северной Америке (Pires et al. Biology Letters, 2018, 14: 20180458).

Причины вымирания динозавров в конце мелового периода более подробно обсуждаются у меня во «Времени динозавров». Покерный термин «рука мертвеца» применительно к неудаче динозавров при падении астероида я позаимствовал у моего коллеги Грега Эриксона. Происхождение этого термина связано с трагической историей Дикого Билла Хикока (который, оказывается, родился совсем недалеко от моего родного города Оттавы, штат Иллинойс).

Исторический очерк о Копе, геолого-разведочном проекте Уилера, Болдуине и других открытиях в бассейне Сан-Хуан основан на беседах с Томом Уильямсоном и Сарой Шелли, а также серии захватывающих статей выдающегося специалиста по млекопитающим и популяризатора Джорджа Гейлорда Симпсона, занимавшегося собственными раскопками в Нью-Мексико, хотя его интересовали в основном более поздние, эоценовые млекопитающие. Это работы, опубликованные в 1948 (American Journal of Science, 246: 257–82), 1951 (Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia, 103: 1–21), 1959 (American Museum Novitates, 57: 1–22) и 1981 гг. (глава в сборнике «Достижения палеонтологии бассейна Сан-Хуан» — Advances in San Juan Basin Paleontology. University of New Mexico Press). О «костяных войнах» — соперничестве Копа и Марша — я рассказываю во «Времени динозавров»[63]. Много дополнительной информации можно найти в отличной книге Джона Фостера «Юрский Запад: Динозавры формации Моррисон и их мир» (Jurassic West: The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World. Indiana University Press, 2007).

Коп опубликовал так много статей о млекопитающих из «мергелей Пуэрко», что привести их здесь все невозможно. Фундаментальное исследование Тома Уильямсона по млекопитающим формации Насимьенто, ставшее темой его диссертации и изданное в 1996 г. (New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin, 8: 1–141), содержит ссылки на всю важную историческую литературу. Ключевые публикации Копа — отчет для геолого-разведочного проекта Уилера 1875 г. (Annual Report of the Chief of Engineers for 1875, p. 61–97), где впервые упоминаются «мергели Пуэрко», ряд коротких статей, опубликованных им в The American Naturalist за 1880-е гг., и толстый (мягко выражаясь) том, часто именуемый «Библией Копа», который он издал в 1884 г. под заглавием «Позвоночные третичных формаций Запада» (The Vertebrata of the Tertiary Formations of the West. Book 1. Report of the U. S. Geological Survey of the Territories [Hayden Survey], p. 1–1009). Еще одно критическое исследование млекопитающих Нью-Мексико было опубликовано У. Д. Мэтью в 1937 г. (Transactions of the American Philosophical Society, 30: 1–510).

Лучший источник общих сведений о палеоценовых млекопитающих типа кондиляртр, тениодонтов и пантодонтов — книга «Начало эры млекопитающих» (The Beginning of the Age of Mammals), написанная выдающимся специалистом по ископаемым млекопитающим Кеннетом Роузом (Johns Hopkins University Press, 2016). Сара Шелли, защитив свою диссертацию в Эдинбургском университете в 2017 г., опубликовала немалую ее часть — монографическое описание кондиляртра периптиха (Periptychus), близкого родича эктоконуса, тоже из Нью-Мексико, — в 2018 г. (PLoS ONE, 13[7]: e0200132). Скоро выйдут и другие главы! Тениодонты всесторонне освещаются Робертом Шохом (Bulletin of the Peabody Museum of Natural History, Yale University, 1986, 42: 1–307), а мы с Томом Уильямсоном описали окаменелые остатки вортмании из Нью-Мексико в 2013 г. (PLoS ONE, 8[9]: e75886). Пантодонты подробно исследованы Элвином Саймонсом (Transactions of the American Philosophical Society, 1960, 50: 1–99). Сейчас у меня есть аспиранты, изучающие кондиляртр (Софья Холпин, Ганс Пюшель), тениодонт (Зоя Киникопулу) и пантодонт (Пейдж деПоло), так что следите за ними и их публикациями!

Плаценты млекопитающих устроены сложно и удивительно, и они заслуживают куда больше места, чем я смог уделить им в этой главе. Начальные сведения о том, как они функционируют и как они появились в ходе эволюции, лучше всего получить из книги Лиама Дрю «Я — животное»[64]. Нил Шубин в своей книге «Требуется сборка»[65] (Some Assembly Required, 2020) увлекательно рассказывает о том, как плацента приспособила вирусную ДНК для того, чтобы защитить себя от отторжения материнским организмом, и как клетки матки развили адаптации, позволяющие плаценте в буквальном смысле внедряться в маточные стенки. Вот интересные статьи об эволюции плаценты: Chavan et al. (Placenta, 2016, 40: 40–51), Wildman et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2006, 103: 3203–08), and Roberts et al. (Reproduction, 2016, 152: R179–R189). Зофья Келан-Яворовская впервые сообщила о возможном наличии сумчатых костей у эутериев мелового периода на основании обнаруженных ее командой тазовых костей эутериев барунлестеса (Barunlestes) и залямбдалестеса (Zalambdalestes) с суставными впадинами для сумчатых костей (Nature, 1975, 255: 698–99). Сами сумчатые кости были впоследствии обнаружены у скелетов эутериев из Гоби Ukhaatherium и животного, скорее всего относящегося к роду Zalambdalestes: Novacek et al. (Nature, 1997, 389: 483–86). Характеризуя яйцо как «паек», а плаценту — как многофункциональный орган, я вдохновлялся цитатами из интервью исследователя Келси Кулахан в радиопрограмме Pulse в январе 2020 г.

Моя исследовательская группа недавно опубликовала несколько материалов о мозге и органах чувств палеоценовых млекопитающих. Этой работой руководили Орнелла Бертран, стажировавшаяся у меня в лаборатории (Journal of Anatomy, 2020, 236: 21–49); Джо Кэмерон, бывший магистрантом в моей лаборатории (The Anatomical Record, 2019, 302: 306–24); и Джеймс Наполи, проходивший студенческую практику в моей лаборатории (Journal of Mammalian Evolution, 2018, 25: 179–95). Как раз во время подготовки этой книги к печати замечательное исследование Орнеллы об эволюции мозга ранних плацентарных приняли к публикации в Science! В числе других важных работ об эволюции мозга млекопитающих — передовые исследования Гарри Джерисона, в первую очередь его книга 1973 г. «Эволюция мозга и разума» (Evolution of the Brain and Intelligence, Academic Press).

Есть несколько важных исследований об эволюции размеров тела палеоценовых млекопитающих, показывающих, что их масса росла взрывными темпами после мел-палеогенового вымирания. Среди самых авторитетных — две статьи блестящего специалиста по палеостатистике Джона Олроя (Systematic Biology, 1999, 48: 107–18) и Грэма Слейтера, специалиста по применению статистических моделей к эволюционным трендам (Methods in Ecology and Evolution, 2013, 4: 734–44). В последнее время многие молодые палеонтологи изучали, как менялись различные аспекты биологии млекопитающих на мел-палеогеновом рубеже: Дэвид Гроссникл и Элис Ньюхэм исследовали форму коренных зубов, которая является косвенным показателем рациона (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2016, 283: 20160256); Джемма Беневенто — форму челюстей, еще одно косвенное свидетельство рациона (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2019, 286: 20190347); Томас Холлидей — характеристики скелета, отражающие анатомию в целом (Biological Journal of the Linnean Society, 2016, 118: 152–68).

Глава 6. Модернизация млекопитающих

Все животные, которых я упоминаю в своем рассказе, известны по находкам в Месселе, а многие подробности (такие как одноплодная беременность кобылы, анатомические особенности животных и их питание) основываются на реальных ископаемых находках. Сочиняя эту историю, я опирался на лучший источник информации о Месселе — книгу «Мессель: древняя парниковая экосистема» (Messel: An Ancient Greenhouse Ecosystem, ed. by Krister Smith, Stephan Schall, and Jö rg Habersetzer. Senckenberg Museum, Frankfurt, 2018), где есть специальные главы обо всех группах млекопитающих и других животных (птицах, крокодилах, черепахах), о растениях, об окружающей среде, а также о том, как возникло озеро при вулканическом извержении и как, вероятно, погибали животные из-за вулканических газов. Другие важные источники — сайт ЮНЕСКО (https://whc.unesco.org/en/list/720/), статья Герхарда Шторха в Scientific American (1992, 266[2]: 64–69) и краткий обзор Кена Роуза о мессельских млекопитающих (Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments, 2012, 92: 631–47).

Про нашу главную героиню — лошадь еврогиппус — существует несколько отличных статей. Название ей дал Йенц Лоренц Францен, один из ведущих специалистов по Месселю, в 2006 г. (Senckenbergiana Lethaea, 86: 97–102). Многие годы, до появления статьи Францена, еврогиппус отождествлялся с другим видом лошадей из Месселя, пропалеотерием (Propalaeotherium). Францен с коллегами описали великолепно сохранившийся скелет самки еврогиппуса с плодом внутри в серии статей (PLoS ONE, 2015, 10[10]: e0137985; Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments, 2017, 97: 807–32). Францен и его коллеги, включая Фила Гингрича, упоминаемого далее в этой главе, в 2009 г. описали примата дарвиния, снискав международное признание (PLoS ONE, 4[5]: e5723).

Филогения млекопитающих — построение их родословных деревьев — имеет долгую и непростую историю. Для общего представления о современном состоянии знаний и о том, как мы пришли к ним после многих десятилетий спора, рекомендую соответствующие разделы книги Лиама Дрю «Я — животное»[66], общий обзор генеалогии млекопитающих Николь Фоли и ее коллег (Philosophical Transactions of the Royal Society, Series B, 2016, 371: 20150140), а также более подробное описание отношений родства между млекопитающими Роберта Ашера — специалиста по ранней эволюции млекопитающих и замечательного писателя — в книге «Пособие по зоологии: Эволюция, разнообразие и систематика млекопитающих» (Handbook of Zoology: Mammalian Evolution, Diversity and Systematics. DeGruyter, 2018). Знаменитое родословное древо Джорджа Гейлорда Симпсона 1945 г. было опубликовано в Bulletin of the American Museum of Natural History (85: 1–350), а более поздний вариант Майкла Новачека — в Nature (1992, 356: 121–25). Биографические сведения о Симпсоне взяты из «Зверей Эдема» Дэвида Рейнса Уоллеса, а более подробно с жизнью Симпсона можно познакомиться в книге Лео Лапорте «Джордж Гейлорд Симпсон: Палеонтолог и эволюционист» (George Gaylord Simpson: Paleontologist and Evolutionist. Columbia University Press, 2000).

За последние двадцать пять лет построено много родословных деревьев млекопитающих на основании ДНК — как млекопитающих в целом, так и отдельных групп типа приматов и грызунов с детализацией родства на уровне видов. Важнейшие ранние исследования, которые установили генетические родословные млекопитающих и выявили четыре основных кластера — афротерии, ксенартры, эуархонтоглиры и лавразиатерии, — были опубликованы Марком Спрингером и его коллегами, в числе которых Оле Мадсен, Майкл Стэнхоуп, Уильям Мерфи, Стивен О’Брайен, Эмма Тилинг и многие другие. Основные публикации: Springer et al. (Nature, 1997, 388: 61–64), Stanhope et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 1998, 95: 9967–72), Madsen et al. (Nature, 2001, 409: 610–14), Murphy et al. (Nature, 2001, 409: 614–18), Murphy et al. (Science, 2001, 294: 2348–51). Недавно ученые начали совмещать ДНК и анатомические признаки для построения деревьев на основе «совокупных доказательств» — в первую очередь назову родословную плацентарных, опубликованную Морин О’Лири и ее коллегами в рамках проекта «Древо жизни млекопитающих», финансируемого Национальным научным фондом (Science, 2013, 339: 662–67). Когда я рассказываю о неожиданных сближениях на древе ДНК, я говорю, что афротерии образуют «совершенно неожиданную связь, которую невозможно было предугадать по их анатомии», — это в целом правда, хотя следует отметить, что Эдвард Коп еще в конце XIX в. на основании анатомических признаков заявил, что златокроты (как известно теперь, принадлежащие к группе афротериев наряду со слонами и тенреками) заметно отличаются от европейских кротов.

Деревья, построенные исключительно на основе анатомии, выходят из употребления; одно недавно было опубликовано коллективом Томаса Холлидея, попытавшимся разобраться в отношениях родства «архаических» плацентарных палеоцена (Biological Reviews, 2017, 92: 521–50). Мой коллектив при поддержке Европейского исследовательского совета независимо работает над совмещением данных анатомии и ДНК для дальнейшего прояснения этих отношений, в особенности вопроса о связи «архаических» видов с современными. На данный момент мы опубликовали предварительные результаты в виде тезисов, но, пока я пишу эти строки, работа еще продолжается. Отдельное спасибо моим соруководителям по проекту Джону Уайблу и Тому Уильямсону, которые получили финансирование для нашего масштабного проекта и из Национального научного фонда. Следите за нашими публикациями!

Существует обширная литература о том, как используется метод молекулярных часов, чтобы установить время возникновения плацентарных в целом и отдельных подгрупп. Все более правдоподобным выглядит предположение, что плацентарные как таковые появились еще в меловой период, при динозаврах, и уже тогда возникли некоторые подгруппы, но настоящая взрывная фаза их эволюции наступила после падения астероида, в палеоцене. Однако все это основывается только на молекулярных часах, поскольку никто и нигде до сих пор не нашел достоверных ископаемых остатков мелового плацентарного. Возможно, они тогда встречались редко, или у них были ограниченные ареалы, или они были распространены, но нам просто трудно распознать их как плацентарных… или молекулярные часы ошибаются. Чтобы получить представление об этой дискуссии, см. обзорные статьи: Archibald and Deutschmann (Journal of Mammalian Evolution, 2001, 8: 107–24), Goswami (EvoDevo, 2012, 3:18).

Палеоцен-эоценовый термический максимум (ПЭТМ) — глобальное потепление 56 млн лет назад — событие, ставшее предметом активного изучения геологами, климатологами, биологами и многими другими специалистами. Лучшая обзорная статья о ПЭТМ, его причинах и продолжительности — Francesca McInerney and Scott Wing (Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2011, 39: 489–516). В ней приводятся все ключевые работы по ПЭТМ до 2011 г. Существуют более свежие геологические и климатологические исследования, где убедительно (на мой взгляд) доказана «виновность» североатлантических вулканов и их раскаленной магмы (Gutjahr et al., Nature, 2017, 548: 573–77; Jones et al., 2019, Nature Communications, 10: 5547). Эти новые исследования, по сути, подтверждают гипотезы, высказанные в Svensen et al. (Nature, 2004, 429: 542–45) and Storey et al. (Science, 2007, 316: 587–89), где отмечалось, что ПЭТМ совпал по времени с вулканическим разломом в Северной Атлантике. Более популярный и поэтический взгляд на ПЭТМ предлагает неподражаемый популяризатор науки Питер Брэннен в своей статье в Atlantic (август 2018).

ПЭТМ вызвал множественные последствия для окружающей среды. В мировом масштабе невероятный рост наземных температур за полярным кругом продемонстрирован в работах Weijers et al. (Earth and Planetary Science Letters, 2007, 261: 230–38), Eberle et al. (Earth and Planetary Science Letters, 2010, 296: 481–86); оценки температур в средних широтах даны в Naafs et al. (Nature Geoscience, 2018, 11: 766–71); про палящий жар в тропиках см. в Aze et al. (Geology, 2014, 42: 739–42). Локально для бассейна Бигхорн в штате Вайоминг признаки временного пересыхания показаны Краусом и Риггинсом (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2007, 245: 444–61); подъем температур подробно описали Росс Секорд и его коллеги (Nature, 2010, 467: 955–58), а изменения флоры — Скотт Уинг и его коллеги (Science, 2005, 310: 993–96).

Ископаемых млекопитающих бассейна Бигхорн и то, как отразился на них ПЭТМ, всю жизнь изучает Филип Гингрич со своими студентами. Краткий очерк биографии Гингрича, включая его меннонитское воспитание в Айове, дан в статье Томаса Мюллера в августовском выпуске National Geographic за 2010 г. В 2006 г. Гингрич опубликовал общедоступный обзор по теме ПЭТМ (Trends in Ecology and Evolution, 21: 246–53), а вслед за ним — две более специализированные статьи об изменениях размеров и видового разнообразия млекопитающих во время ПЭТМ, первую — в соавторстве со своим аспирантом Уильямом Клайдом (Clyde and Gingerich, Geology, 1998, 26: 1011–14), а вторую — написанную им лично (Geological Society of America Special Papers, 2003, 369: 463–78). Гингрич также был редактором двух важных изданий о геологии и палеонтологии бассейна Бигхорн (University of Michigan Papers on Paleontology, 1980, 24; University of Michigan Papers on Paleontology, 2001, 33).

Ключевые статьи о локальных обнажениях пород бассейна Бигхорн, отражающих ПЭТМ и реакцию млекопитающих, опубликовали Гингрич (University of Michigan Papers on Paleontology, 1989, 28), он же со своим бельгийским соавтором Тьерри Смитом (Contributions from the Museum of Paleontology, The University of Michigan, 2006, 31: 245–303) и Кеннет Роуз с коллегами (University of Michigan Papers on Paleontology, 2012, 24). Росс Секорд представил свою замечательную работу об уменьшении лошадей эпохи ПЭТМ в (2012, 335: 959–62), а впоследствии коллектив под руководством Абигайль д’Амброзиа обнаружил сходные закономерности уменьшения млекопитающих при более поздних событиях глобальных потеплений (Science Advances, 2017, 3: e1601430). Другие важные работы — об условиях лесов эоценового бассейна Бигхорн (Secord et al., Paleobiology, 2008, 34: 282–300) и более долгосрочное исследование Эми Чю эоценовых млекопитающих этого региона (Paleobiology, 2009, 35: 13–31).

Миграция «троицы ПЭТМ» — приматов, парнокопытных и непарнокопытных — во время температурного всплеска явственно прослеживается в палеонтологической летописи: эти животные сразу появляются на всех северных континентах практически одновременно. Приматов изучали Тьерри Смит с коллегами (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2006, 103: 11223–27) и Крис Бирд (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2008, 105: 3815–18). Расселение между Азией и другими континентами рассмотрено Bowen et al. (Science, 2002, 295: 2062–65) и Bai et al. (Communications Biology, 2018, 1: 115), а европейские фауны обсуждаются в Smith et al. (PLoS ONE, 2014, 9[1]: e86229).

За дальнейшими сведениями непосредственно об участниках «троицы ПЭТМ» рекомендую обращаться к следующим источникам.

Приматы. Один из самых увлекательных и общедоступных путеводителей по ранней эволюции приматов — книга выдающегося палеонтолога Криса Бирда, лауреата стипендии Мак-Артура, «В поисках прародителя обезьян» (The Hunt for the Dawn Monkey, University of California Press, 2004). Примат тейярдина (Teilhardina), живший в эпоху ПЭТМ, описан Ni et al. (Nature, 2004, 427: 65–68), Rose et al. (American Journal of Physical Anthropology, 2011, 146: 281–305), Morse et al. (Journal of Human Evolution, 2019, 128: 103–31). Другие интересные приматы той же эпохи — кантиус (Cantius) (Gingerich, Nature, 1986, 319: 319–21) и архицебус (Archicebus) (Ni et al., Nature, 2013, 498: 60–64).

Парнокопытные. Первому парнокопытному диакодексу дал название Коп, а описал его Кен Роуз, один из самых уважаемых в мире специалистов по анатомии и эволюции ранних млекопитающих (Science, 1982, 216: 621–23). Дальнейшие описания его посткраниальной анатомии даны в Thewissen and Hussain (Anatomia, Histologia, Embryologia, 1990, 19: 37–48). Мейва Орлиак и ее коллеги с помощью компьютерных томограмм описали мозг этого животного (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2012, 279: 3670–77) и его внутреннее ухо (Journal of Anatomy, 2012, 221: 417–26).

Непарнокопытные. В старых публикациях сифргиппуса часто относят к гиракотериям (Hyracotherium) — известному роду архаичных лошадей, превратившемуся в таксономическую свалку для множества видов. Ясность внес Давид Фрёлих, который придумал название «сифргиппус» (Zoological Journal of the Linnean Society, 2002, 134: 141–256). Анатомия сифргиппуса — под старым названием «гиракотерий» — описана в статье Wood et al. (Journal of Mammalian Evolution, 2011, 18: 1–32). Коллектив Кена Роуза выдвинул провокативную гипотезу, что непарнокопытные возникли в Индии и распространились в Азии после того, как в эоцене эти два континента столкнулись (Nature Communications, 2011, 5: 5570; Society of Vertebrate Paleontology Memoir, 2020, 20: 1–147). Гипотеза Индии как «Ноева ковчега» интересна, но неясно, как предки непарнокопытных могли попасть в Индию в меловом периоде или палеоцене, когда она была еще изолирована.

Один из лучших источников сведений об эоценовых приматах, парнокопытных, непарнокопытных и других млекопитающих — «Принстонский полевой справочник по доисторическим млекопитающим» Дона Протеро (Princeton Field Guide to Prehistoric Mammals. Princeton University Press, 2017), которым я активно пользовался. О копытных см. также книгу, которую Дон написал в соавторстве с Робертом Шохом, — «Рога, бивни и ласты» (Horns, Tusks, and Flippers. The Johns Hopkins University Press, 2002). В обеих книгах содержится богатая информация о странных бронтотериях и халикотериях. Лучший специализированный источник по бронтотериям — высокопрофессиональная монография Мэтью Милбаклера, вышедшая в Bulletin of the American Museum of Natural History (2008, 311: 1–475), в которой приводится в порядок небрежная описательная и таксономическая работа за сто лет и предлагается более современная классификация.

Историю «Громовых зверей» и других окаменелостей, обнаруженных индейцами, рассказывает историк Адриенна Мэйор в книге 2005 г. «Ископаемые легенды первых американцев» (Fossil Legends of the First Americans, Princeton University Press) и статье 2007 г. (Geological Society of London, Special Publications, 273: 245–61).

Действительно ли грызуны выиграли конкуренцию у многобугорчатых и вызвали их вымирание? Или вытеснение носило скорее оппортунистический характер? На этот вопрос попытался ответить, используя остроумный биомеханический подход, молодой палеонтолог Нил Адамс, в ту пору еще магистрант. Его работа вышла в 2019 г. (Royal Society Open Science, 6: 181536). Вердикт: возможно. У грызунов нагрузка на кости черепа при укусе выше, чем у многобугорчатых, но они способны оптимизировать силу укуса, то есть две группы жевали не одинаково, и трудно сказать, какая из них была более «совершенной».

Лучший источник информации — и реальных фактов — о путешествии Чарльза Дарвина на корабле «Бигль» — книги самого Дарвина, которые я здесь цитирую: «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль» (1831–1836)» (The Voyage of the Beagle, 1839; переизд. неоднократно) и «Происхождение видов» (The Origin of Species, 1859; переизд. неоднократно). Обзор открытий Дарвина по части млекопитающих дают палеонтолог Хуан Ферникола и его коллеги (Revista de la Asociación Geológica Argentina, 2009, 64: 147–59), а для более широкой аудитории — статья Дэвида Кваммена в февральском выпуске National Geographic за 2009 г. В статье Ферниколы также рассказывается о находках гигантских окаменелых костей коренными народами Южной Америки.

Обзорную работу о южноамериканских копытных недавно опубликовали Дарин Крофт и его коллеги (Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2020, 48: 11.1–11.32); кроме того, о них пишет Дон Протеро в обеих книгах, упомянутых выше. Информация о Ричарде Оуэне и братьях Амегино взята из книги Уоллеса «Звери Эдема». Анализы, показавшие родство южноамериканских копытных с непарнокопытными, основываются на белках (Welker et al., Nature, 2015, 522: 81–84; Buckley, Proceedings of the Royal Society, Series B, 2015, 282: 20142671) и ДНК (Westbury et al., Nature Communications, 2017, 8: 15951). Следует отметить, что «тесту на отцовство» пока подвергались только две подгруппы южноамериканских копытных — литоптерны (из группы макраухений) и нотоунгуляты (из группы токсодонов), поэтому остается неясным, связаны ли остальные группы с непарнокопытными. Распространение южноамериканских копытных в Антарктиду рассматривается в Reguero et al. (Global and Planetary Change, 2014, 123: 400–413).

Эндемичная фауна южноамериканских млекопитающих квалифицированно описывается Дарином Крофтом в книге «Рогатые броненосцы и обезьяны на плотах» (Horned Armadillos and Rafting Monkeys, Indiana University Press, 2016). Взгляды Джорджа Гейлорда Симпсона изложены в его книге «Великолепная изоляция»[67] (Splendid Isolation, Yale University Press, 1980). Среди важных статей по спарассодонтам — следующие: Argot (Zoological Journal of the Linnean Society, 2004, 140: 487–521), Forasiepi (Monografías del Museo Argentino de Ciencias Naturales, 2009, 6: 1–174), Goswami et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2011, 278: 1831–39), Prevosti et al. (Journal of Mammalian Evolution, 2013, 20: 3–21), Croft et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2017, 285: 20172012), Muizon et al. (Geodiversitas, 2018, 40: 363–459), Janis et al. (PeerJ, 2020, 8: e9346). В последней статье с помощью биомеханического анализа отстаивается довод, что «сумчатый саблезубый» тилакосмил использовал свои клыки не так, как настоящие саблезубые кошки, — не для перекусывания горла, а скорее для вспарывания брюха. Следы укусов спарассодонтов на костях южноамериканских копытных описаны в Tomassini et al. (Journal of South American Earth Sciences, 2017, 73: 33–41).

Невероятная, но правдивая история о том, как обезьяны и грызуны доплыли из Африки в Южную Америку на плотах, освещается в ряде важных работ. Мариано Бонд и его коллеги описали древнейшую обезьяну Нового Света, Perupithecus, по эоценовым отложениям Южной Америки (Nature, 2015, 520: 538–41). Как ни удивительно, Сайфферт с коллегами недавно описали вторую линию южноамериканских приматов, также восходящую к африканской группе, которая, возможно, доплыла на запад независимо от обезьян Нового Света (Science, 2020, 368: 194–97). Распространение кавиоморфов обсуждается в Antoine et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2012, 279: 1319–26). Массивный, как корова, грызун джозефоартигасия — только вообразите себе морскую свинку размером с небольшой автомобиль! — рассматривается в Rinderknecht and Blanco (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2008, 275: 923–28) и в Millien (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2008, 275: 1953–55). До того как приматы и грызуны попали из Африки в Южную Америку, они должны были перебраться из Евразии в Африку, см. в Sallam et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2009, 106: 16722–27), Jaeger et al. (Nature, 2010, 467: 1095–98), а также в книге Криса Бирда, упомянутой выше.

Глава 7. Экстремальные млекопитающие

Заглавие «Экстремальные млекопитающие» навеяно одноименной выставкой в Американском музее естественной истории, куратором которой был один из моих учителей и член моего диссертационного совета, общепризнанный специалист по млекопитающим Джон Флинн.

Эта глава посвящена слонам, рукокрылым и китам. По каждой группе существует немало литературы, которая будет перечислена ниже. Самый увлекательный общий источник, описывающий эволюцию всех трех групп, — «Принстонский полевой справочник по доисторическим млекопитающим» Дона Протеро (см. выше). В том, что касается информации по эволюционной истории и родственным отношениям каждой из групп, отличный обзор дает глава Роберта Ашера в книге «Пособие по зоологии: Эволюция, разнообразие и систематика млекопитающих» (см. выше).

Слоны. Эммануэль Гербрант и его коллеги опубликовали ряд статей о переходной последовательности ископаемых слоновых, показывая, как они увеличивались в размерах со временем. Среди них работы об эритерии (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2009, 106: 10717–21), фосфатерии (Nature, 1996, 383: 68–70) и дауитерии (Acta Palaeontologica Polonica, 2002, 47: 493–506). Гербрант также описал ископаемые остатки примитивных афротериев предковой линии, ведущей к слонам и другим современным видам, в том числе оцепеи (Ocepeia) (PLoS ONE, 2014, 9: e89739) и абдунодуса (Abdounodus) (PLoS ONE, 2016, 11: e0157556); кроме того, он проделал важную работу по происхождению эмбритопод — вымершей группы, куда входил странный арсинойтерий (Arsinotherium) с гигантскими рогами (Current Biology, 2018, 28: 2167–73). Относительно других ископаемых афротериев в трех статьях хорошо описаны необычное строение и большие размеры доисторических даманов (Schwartz et al., Journal of Mammalogy, 1995, 76: 1088–99; Rasmussen and Simmons, Journal of Vertebrate Paleontology, 2000, 20: 167–76; Tabuce, Palaeovertebrata, 2016, 40: e1–12). Последнее, что стоит добавить об афротериях для ясности: хотя они, по-видимому, африканские эндемики, у них должен был быть предок, который в конце мелового периода или в начале палеоцена пришел откуда-то еще, поэтому, возможно, первые афротерии в действительности присутствовали — или даже были широко распространены — на других континентах до того, как их ареал сократился до Африки.

В том, что касается хронологии размеров слонов — включая оценки размеров отдельных видов, — я опираюсь на важную статью Асира Ларраменди (Acta Palaeontologica Polonica, 2016, 61: 537–74). В этой статье рассматриваются подтверждения оценок массивных размеров палеолоксодонов, которые, надо признать, основаны на реконструкции по фрагментарным окаменелостям. Там же обсуждаются размеры эоцен-олигоценовых носорогов типа индрикотерия (Paraceratherium) и их сравнимость с крупнейшими слонами. Насколько я могу судить по этой статье и другой литературе, вряд ли мы можем (пока) уверенно утверждать, кому принадлежало звание «крупнейшего наземного млекопитающего всех времен» — палеолоксодонам или носорогам типа индрикотериев, но это не так уж важно: эти животные были примерно одного размера, то есть чудовищного.

Обсуждая эволюцию размеров тела млекопитающих во времени и достигнутый максимум на эоцен-олигоценовой границе, я опирался на две ключевые статьи одной и той же исследовательской группы под руководством Фелисы Смит (Science, 2010, 330: 1216–19) и Юхи Сааринена (Proceedings of the Royal Society of London Series B, 2014, 281: 20132049) плюс полемический отзыв на первую статью: Roland Sookias et al. (Biology Letters, 2012, 8: 674–77).

Дальнейшие сведения о том, как динозавры достигли огромных размеров и какие особенности их анатомии позволили это, можно получить из моей книги «Время динозавров»[68] и приведенной там обширной библиографии, в том числе важной работы Мартина Сандера и его коллег (Biological Reviews, 2011, 86: 117–55). О мозге слоновых и его увеличении в ходе эволюции см. исследование команды Жюльена Бенуа (Scientific Reports, 2019, 9: 9323).

Рукокрылые. Самую древнюю и примитивную ископаемую летучую мышь онихониктерис описали Нэнси Симмонс и ее коллеги в Nature (2008, 451: 818–21). Впоследствии они описали подробности строения ее гортани и уха (Nature, 2010, 466: E8–E9, в качестве отклика на статью Vesekla et al., упомянутую ниже), а также ее крылья и способ полета — в работе под руководством Лусилы Амадор (Biology Letters, 2019, 15: 20180857). Нэнси была соавтором увлекательного обзора происхождения рукокрылых, подготовленного ее покойным коллегой Греггом Ганнеллом (Journal of Mammalian Evolution, 2005, 12: 209–46); кроме того, она и Джонатан Гейслер опубликовали основополагающую совместную монографию о родословной летучих мышей в Bulletin of the American Museum of Natural History (1998, 235: 1–182).

Среди других значимых эоценовых находок рукокрылых — икарониктерис (Icaronycteris) с запада США (Jepsen, Science, 1966, 1333–39), австралониктерис (Australonycteris) из Австралии (Hand et al., Journal of Vertebrate Paleontology, 1994, 14: 375–81), танзаниктерис (Tanzanycteris) из Танзании (Gunnell et al., Palaeontologica Electronica, 2003, 5[3]:1–10), ранний эоценовый образец из Алжира (Ravel et al., Naturwissenschaften, 2011, 98: 397–405), несколько видов из Индии (Smith et al., Naturwissenschaften, 2007, 94: 1003–09) и образцы из Португалии (Tabuce et al., Journal of Vertebrate Paleontology, 2009, 29: 627–30). Мессельские рукокрылые из Германии описаны в книге «Мессель: Древняя парниковая экосистема» (см. выше) и в двух статьях Йорга Хаберзетцера и его коллег (Naturwissenschaften, 1992, 79: 462–66; Historical Biology, 1994, 8: 235–60).

Существует обширная литература о полете рукокрылых. О том, как летают рукокрылые и какую роль играет строение их скелета и крыльев, написана фундаментальная монография Норберга и Райнера (Philosophical Transactions of the Royal Society Series B, 1987, 316: 335–427). Упомянутая мною скорость до 160 км/ч зарегистрирована коллективом Мак-Крекена (Royal Society Open Science, 2016, 3: 160398). Карен Сирс и ее коллеги опубликовали важное исследование о внутриутробном развитии крыльев летучей мыши и о значении этих данных для понимания их эволюции (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2006, 103: 6581–86).

Немало написано и об эхолокации летучих мышей. Среди общедоступных обзорных работ — Arita and Fenton (Trends in Ecology and Evolution, 1997, 12: 53–58), Speakman (Mammal Review, 2001, 31: 111–30), Jones and Teeling (Trends in Ecology and Evolution, 2006, 21: 149–56). Майк Новачек продемонстрировал, как размер улитки связан с эхолокацией (Nature, 1985, 315: 140–41), а Нина Веселка с соавторами показали, как с эхолокацией связано соединение гортани со слуховыми косточками (Nature, 2010, 463: 939–42). Другие авторы рассматривали вопрос о том, как у летучих мышей появилась эхолокация, опираясь на родословную современных рукокрылых и распределение различных типов эхолокации среди сегодняшних видов; основные работы — статьи Эммы Тилинг с соавторами (Nature, 2000, 403: 188–92) и Майкла Спрингера с соавторами (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2001, 98: 6241–46). Тилинг — которая, как и Нэнси Симмонс, является всемирно признанным специалистом по рукокрылым — возглавляла эпохальное исследование об отношениях родства между современными рукокрылыми на основании анализа ДНК (Science, 2005, 307: 508–84).

Многое о вампирах, в том числе об их охотничьих повадках и о том, как их мозг настраивается на ритмы дыхания, я узнал из статей: Grö ger and Weigrebe (BMC Biology, 2006, 4: 18), Schmidt et al. (Journal of Comparative Physiology A, 1991, 168: 45–51). Подробность насчет того, сколько коровьей крови потребляет в год колония вампиров, взята из National Geographic (https://www.nationalgeographic.com/animals/mammals/c/common-vampire-bat/).

Киты. Существует обширная и глубокая литература о китах, рассказывающая о том, как они эволюционировали от наземных предков, о том, как эти экстремальнейшие из млекопитающих передвигаются, питаются, размножаются, мыслят и общаются в наше время. В качестве репортажа от первого лица о прошлом, настоящем и будущем китов не могу не порекомендовать научно-популярную книгу Ника Пайенсона «Наблюдая за китами»[69] (Spying on Whales, 2018). Ник — куратор Смитсоновского музея и, кажется, поучаствовал во всем, что имеет отношение к палеокитоведению, — от раскопок и описаний древних китов до препарирования современных китов и прикрепления меток к живым китам, чтобы изучать их миграции и погружения под воду. Еще раньше Карл Циммер, бесподобный популяризатор науки, написал книгу, посвященную среди прочего переходу китов от ходьбы к плаванию, — «На краю воды» (At the Water’s Edge, Simon & Schuster, 1999). Из более свежей литературы — полуакадемический-полулирический рассказ Ханса Тевиссена об эволюции китов и его собственных палеонтологических находках «Ходячие киты» (The Walking Whales. University of California Press, 2019) и более общая и специализированная книга, которую написала Аннализа Берта о морских млекопитающих как таковых, — «Возвращение в море» (Return to the Sea. University of California Press, 2012). Палеонтологи Феликс Маркс, Оливье Ламбер и Марк Юхен объединились для того, чтобы сделать фантастический академический обзор эволюционной истории китов «Палеобиология китообразных» (Cetacean Paleobiology. Wiley-Blackwell, 2016).

Прежде чем продолжить погружение в тему китов, сделаю отступление. Если вам захочется почитать что-нибудь необычное, обратите внимание на книгу «Камни пирамид» (The Stones of the Pyramids) Дитриха и Розмари Клемм, где рассказывается, из чего состоят породы, послужившие материалом для пирамид Гизы и других египетских памятников (De Gruyter, 2010).

Что касается эволюции китообразных — и истории о том, как ходячие стали плавающими, — существует ряд общих обзорных статей, квалифицированно излагающих эту историю. Главные среди них: Hans Thewissen and E. M. Williams (Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 2002, 33: 73–90); Hans Thewissen, Lisa Noelle Cooper et al. (Evolution: Education and Outreach, 2009, 2: 272–88); Sunil Bajpai et al. (Journal of Biosciences, 2009, 34: 673–86); Mark Uhen (Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 2010, 38: 189–219); John Gatesy et al. (Molecular Phylogenetics and Evolution, 2013, 66: 479–506); and Nick Pyenson (Current Biology, 2017, 27: R558–R564). В этих статьях рассматриваются также ДНК и другие молекулярные данные, связывающие китов с парнокопытными, и история соответствующих исследований со ссылками на основную литературу. Авторство фразы «Бэмби стал Моби Диком», увы, принадлежит не мне — она навеяна заголовком статьи Яна Сэмпла в Guardian об открытии индохиуса (откуда я также взял подробности этой палеонтологической находки).

Об открытии у эоценовых китов двойного блока на таранной кости, характерного для парнокопытных, сообщается в двух статьях, опубликованных почти одновременно — командой Тевиссена (Nature, 2001, 413: 277–81) и командой Филипа Гингрича (Science, 2001, 293: 2239–42).

Хочу прояснить потенциальный риск моей манеры повествования. Когда я рассказываю о переходных формах китообразных, может сложиться впечатление, будто один индохиус устремился в воду и эта единичная особь стала предком китов. Аналогичным образом может создаться впечатление, будто от индохиуса произошел пакицет, от него — амбулоцет, от него — родхоцет, от которого произошли современные киты. Это не совсем верно. Во-первых, существовала целая популяция индохиусов (и/или близкородственных видов), которая обитала на Индийском субконтиненте и начала экспериментировать с водным образом жизни. Во-вторых, упомянутые мною в тексте окаменелости образуют последовательность ветвей на родословном древе, на линии, ведущей к китам. Эти виды, строго говоря, не предковые по отношению друг к другу, а те, которыми на данный момент располагают палеонтологи, — звенья в куда более длинной цепи, включающей множество других видов, которые нам еще предстоит найти. Кроме того, упомянутые мною конкретные виды принадлежат к более обширным группам: индохиус принадлежит к Raoellidae, пакицет — к Pakicetidae, амбулоцет — к Ambulocetidae, родхоцет — к Protocetidae, а базилозавр — к Basilosauridae. Именно эти группы — плюс еще одна, ремингтоноцетиды (Remingtonocetidae), о которой я в тексте не рассказываю, — образуют череду предковых ступеней на пути к китообразным. Виды, которые я обсуждаю в тексте, лучшие экземпляры из этих групп: они известны по наиболее сохранным ископаемым остаткам, наиболее подробно изучены, так что их рассматривать проще всего. Таким образом, описанные мною ископаемые виды представляют стадиальную последовательность, которую прошли оленеподобные предки китов, совершенствуя навыки плавания. Каждый из них — подсказка, раскрывающая часть сюжета; последовательное расположение их на родословном древе, на линии, ведущей к китам, задает сюжету направление, пусть даже эти конкретные виды и не образуют строгую цепочку преемственности от предков к потомкам. Кто знает, какие еще звенья этой цепи предстоит найти?

Вот наиболее важные источники по последовательности переходных видов на пути к китам.

Индохиус. Первые фрагментарные окаменелые остатки этого млекопитающего описал А. Ранга Рао в 1971 г. (Journal of the Geological Society of India, 12: 124–34). Впоследствии коллектив Ханса Тевиссена опишет новые ископаемые материалы, показавшие его родство с китообразными (Nature, 2007, 250: 1190–94); те же окаменелости Тевиссен затем более подробно опишет совместно с Лизой Ноэль Купер и другими соавторами в 2012 г. (Historical Biology, 24: 279–310). В коллектив Тевиссена входили индийские коллеги Сунил Баджпай и Б. Н. Тивари.

Пакицет. Вид Pakicetus впервые описан коллективом Фила Гингрича в журнале Science (1983, 220: 403–6). Более подробно скелеты этого вида и других пакицетовых описала С. И. Мадар (Journal of Paleontology, 2007, 81: 176–200).

Амбулоцет. Коллектив Ханса Тевиссена впервые описал Ambulocetus в журнале Science (1994, 263: 210–12), а затем опубликовал полное исследование его скелета (Courier Forsch.-Inst. Senckenberg, 1996, 191: 1–86). В 2016 г. Конами Андо и Синити Фудзивара опубликовали важную статью, где на основании посткраниальной анатомии доказывалось, что амбулоцет хорошо плавал и плохо ходил, поэтому, вероятно, бóльшую часть времени проводил в воде (Journal of Anatomy, 229: 768–77). Сунил Баджпай и Гингрич описали другого важного представителя амбулоцетовых — гималайяцета (Himalayacetus), возрастом около 52,5 млн лет, который на данный момент является древнейшим китообразным, известным в палеонтологической летописи, а следовательно, переход от наземного образа жизни к водному тогда уже произошел (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 1998, 95: 15464–68).

Протоцетиды. Родхоцет описан Филом Гингричем и его коллегами в 1994 г. (Nature, 368: 844–47). Бельгийский специалист по китообразным Оливье Ламбер — с которым мы вместе несколько лет редактировали журнал Acta Palaeontologica Polonica — описал перегоцета, перуанского представителя пакицетовых, в замечательной статье 2019 г. в Current Biology (29: 1352–59), где в более общем контексте обсуждается проблема раннего распространения и миграции китообразных. Эту статью он писал вместе с соавторами из Перу, Италии и Франции — международной командой, изучающей первых китов по всему миру. Проделана значительная работа по изучению слуха китообразных на родословной линии пакицетиды — амбулоцетиды — протоцетиды — в первую очередь см.: Thewissen and Hussain (Nature, 1993, 361: 444–45), Nummella et al. (Nature, 2004, 430: 776–78), Mourlam and Orliac (Current Biology, 2017, 27: 1776–81).

Базилозавр и киты из Вади-аль-Хитан. У базилозавра яркая история. Впервые он был открыт на юге США в 1830-х гг. и получил свое название Basilosaurus, означающее «царь-ящер», так как его приняли за морского змея. Не кто иной, как наш постоянный антигерой Ричард Оуэн, впервые сообразил, что это животное — не рептилия, а древний кит, но по правилам зоологической номенклатуры название пришлось оставить. Эта история рассказана в книгах «Звери Эдема» Дэвида Рейнса Уоллеса и «Рога, бивни и ласты» Дона Протеро и Роберта Шоха (обе упоминаются выше). Гингрич возглавлял команду, описавшую кости ног египетских экземпляров базилозавра в 1990 г. (Science, 249: 154–57). В 1992 г. Гингрич опубликовал скрупулезную монографию о китах из Вади-аль-Хитан и других эоценовых китах Египта, тщательно документируя места находок отдельных экземпляров — географические и стратиграфические участки эоценовых отложений (University of Michigan Papers on Paleontology, 30: 1–84). Манья Фосс возглавляла коллектив авторов (куда входили сам Гингрич и египетские коллеги), описавший удивительную находку дорудона внутри базилозавра (PLoS ONE, 2019, 14: e0209021). Впечатляющий научно-популярный рассказ о китах из Вади-аль-Хитан и работе Гингрича можно прочитать в статье Тома Мюллера в августовском выпуске National Geographic за 2010 г.

Важные источники информации о ранней эволюции зубатых китов — статьи, посвященные трем видам, упомянутым в тексте: котилокару (Geisler et al., Nature, 2004, 508: 383–86), эховенатору (Churchill et al., Current Biology, 2016, 26: 2144–49) и левиафану (Lambert et al., Nature, 2010, 466: 105–8). Кроме того, к другим значимым исследованиям различных аспектов биологии зубатых китов можно отнести работу по теме происхождения и ранней эволюции эхолокации, выполненную начинающим палеонтологом Трэвисом Парком и его коллегами (Biology Letters, 2016, 12: 20160060), а также статьи коллектива Лори Марино об эволюции крупного мозга у зубатых китов (The Anatomical Record, 2004, 281 A: 1247–55; PLoS Biology, 2007, 5: e139).

К числу важных источников по ранней эволюции усатых китов относятся статьи о двух видах, названных в тексте: мистакодоне (Lambert et al., Current Biology, 2017, 27: 1535–41) и льяноцете (Mitchell, Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 1989, 46: 2219–35; Fordyce and Marx, Current Biology, 2018, 28: 1670–76), а также о ключевом виде майябалена (Maiabalaena), у которого на челюстях отсутствуют как зубы, так и ус (Peredo et al., Current Biology, 2018, 28: 3992–4000). Другие значимые исследования различных аспектов биологии усатых китов включают статьи о происхождении и ранней эволюции китового уса (Peredo et al., Frontiers in Marine Science, 2017, 4: 67; Hocking et al., Biology Letters, 2017, 13: 20170348; см. также альтернативную гипотезу в Demere et al. [Systematic Biology, 2008, 57: 15–37] и Geisler et al. [Current Biology, 2017, 27: 2036–42]) и об их слухе (Park et al., Proceedings of the Royal Society, Series B, 2017, 284: 20162528).

Среди моих главных источников по биологическим способностям синих китов и эволюции гигантизма у усатых — статьи о размерах детенышей синего кита и их отлучении от грудного вскармливания (Lockyer, FAO Fisheries Series, 1981, 3: 379–487. Mizroch et al., Marine Fisheries Review, 1984, 46: 15–19); о питании и поглощении криля (Goldbogen et al., Journal of Experimental Biology, 2011, 214: 131–46; Fossette et al., Ecology and Evolution, 2017, 7: 9085–97); об эволюции размеров тела (Slater et al., Proceedings of the Royal Society, Series B, 2017, 284: 20170546; Goldbogen et al., Science, 2019, 366: 1367–72). Ясное, увлекательное и захватывающее повествование об эволюции размеров усатых китов можно найти в книге Ника Пайенсона «Наблюдая за китами»[70] и в его обзорной статье 2017 г. в Current Biology (см. ссылки выше).

Глава 8. Млекопитающие и климатические изменения

В своем вымышленном рассказе о катастрофическом пеплопаде в американской саванне я опирался на свидетельства, сохранившиеся в Ашфолл Фоссил Бедс (разнообразие ископаемых видов, расположение скелетов в слое пепла и патологии, наблюдающиеся на их костях), на геологию этого местонахождения (различные слои пепла, их толщина и свойства и какие события можно исходя из этого предположить), а также на увлекательную дискуссию с двумя моими коллегами-вулканологами из Эдинбургского университета — Элизой Калдер и Ислой Симмонс.

Лучшие источники информации об Ашфолл Фоссил Бедс — сочинения Майка Ворхиса, ученого, открывшего это местонахождение. Особенно информативны его статья 1985 г. в Research Reports of the National Geographic Society (19: 671–88), его совместная работа с Джозефом Томассоном об окаменелостях трав, сохранившихся в пасти и грудной клетке носорогов (Science, 1979, 206: 331–33), популярная заметка для музея Университета штата Небраска в Museum Notes (1992, 81: 1–4) и глава, написанная им совместно с С. Т. Такером и другими коллегами, в книге «Геологические полевые экспедиции вдоль границы между Центральными низменностями и Великими равнинами» (Geologic Field Trips along the Boundary between the Central Lowlands and Great Plains, Geological Society of America Field Guide, 2014, 36). Сайт парка Ашфолл Фоссил Бедс также кладезь информации (https://ashfall.unl.edu/), как и статья Терии Кука в Earth Magazine за 2017 г. Возраст отложений пеплопада и детективная работа по установлению его связи с извержением Йеллоустонского супервулкана в Айдахо обсуждаются в статье Smith et al. (PLoS ONE, 2018, 13: e0207103).

Чтобы наглядно представить себе биологию, поведение, питание и структуру стада носорогов Ашфолла, я использовал несколько источников. Главные среди них — это статьи Альфреда Мида (Paleobiology, 2000, 26: 689–706), Мэтью Милбаклера (Paleobiology, 2003, 29: 412–28), Николаса Фамосо и Даррена Паньяка (Transactions of the Nebraska Academy of Sciences, 2011, 32: 98–107), а также моих товарищей по полевым экспедициям в Нью-Мексико Бянь Вана и Росса Секорда (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2020, 542: 109411). Есть также потрясающие тезисы доклада Д. К. Бека о патологиях носорогов из Ашфолла, вызванных отравлением пеплом (Geological Society of America Abstracts with Programs, 1995, 27: 38).

Существует обширная библиография о похолодании на границе эоцена и олигоцена, о его причинах, о том, насколько сильным оно было в различных областях мира, и о том, как изменение температур повлияло на количество осадков и другие аспекты климата. Лучшая работа о том, как менялся климат Земли на протяжении последних 66 млн лет после падения астероида, была опубликована в 2020 г. в журнале Science Томасом Вестерхольдом и его коллегами, в числе которых Дик Крун из Эдинбурга (369: 1383–87). В этой статье есть наглядные графики изменения температур во времени, отражающие крупные сдвиги — моменты, когда Земля оказывалась в тепличных, прохладных и ледяных фазах (обратите внимание, что фаза, которую я называю тепличной, там подразделяется на более жаркую и более мягкую). Другие важные источники по эоцен-олигоценовой границе — это статьи: DeConto and Pollard (Nature, 2003, 421: 246–49), Cox et al. (Nature, 2005, 433: 53–57), Scher and Martin (Science, 2006, 312: 428–30), Zanazzi et al. (Nature, 2007, 445: 639–42), Liu et al. (Science, 2009, 323: 1187–90), Katz et al. (Science, 2011, 332: 1076–79), Spray et al. (Paleoceanography and Paleoclimatology, 2019, 34: 1124–38).

Имеется огромная библиография по распространению травянистых сообществ в олигоцене и миоцене. Немало работ написано Каролиной Стрёмберг и ее коллегами. Две самые полезные и доступные обзорные работы — статья Каролины в Annual Review of Earth and Planetary Sciences (2011, 39: 517–44) и статья в Science, написанная коллективом авторов, в том числе Каролиной, под руководством Эрики Эдвардс (2010, 328: 587–91). Материалы к диссертации Каролины о коэволюции млекопитающих и травянистых сообществ в Северной Америке выходили в виде ряда ключевых статей: Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2004, 207: 239–75; Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2005, 102: 11980–84; Paleobiology, 2006, 32: 236–58. Совместно с коллегами она также изучала степи Турции (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2007, 250: 18–49) и пампы Южной Америки; одно исследование по Южной Америке возглавляла ее аспирантка Реган Данн (Science, 2015, 347: 258–61). Каролина в сотрудничестве с индийским коллективом, который возглавляла Вандана Прасад, описали позднемеловые травяные фитолиты Индии в журнале Science (2005, 310: 1177–80). Подробности профессиональной деятельности Каролины и ее ранних исследований взяты из биографии в заметке Общества палеонтологии позвоночных о присуждении ей Ромеровской премии.

То, как эволюция травянистых сообществ отразилась на млекопитающих, и ответное появление у них гипсодонтных зубов много лет изучает выдающийся палеонтолог Кристина Дженис со своими коллегами. Лучший и самый всесторонний обзор по этой теме написан Кристиной в соавторстве с Джоном Дэмутом, и как раз из этой статьи я позаимствовал аналогию с механическим карандашом, а также статистические данные о том, сколько пыли поедают современные пастбищные животные и насколько быстро изнашиваются их зубы (Biological Reviews, 2011, 86: 733–58). Эта статья во многих отношениях продолжает эпохальную обзорную работу, опубликованную Кристиной в соавторстве с Микаэлем Фортелиусом в том же журнале в 1988 г. (63: 197–230). Кристина также работала в группе, которую возглавлял Борха Фигейридо и которая исследовала общую зависимость эволюции млекопитающих от климата на протяжении последних 66 млн лет (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2019, 116: 12698–03), и еще одном коллективе под руководством Филлипа Жардина, определявшем закономерности развития гипсодонтии у лошадей и других млекопитающих американских саванн, обладавших высокой коронкой (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2012, 365–66: 1–10). Эволюция гипсодонтии у южноамериканских млекопитающих рассматривалась в Rodrigues et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2014, 114: 1069–74). Отношения между гипсодонтией и износом зубов — и примечательное открытие, что износ зубов, характерный для выпаса на траве, появился у лошадей задолго до гипсодонтии, — стали в 2011 г. темой блестящей статьи Мэтью Милбаклера и его коллег в Science (331: 1178–81). Связь между питанием травой, гипсодонтией и сложностью зубной эмали раскрыта Николасом Фамосо и его соавторами (Journal of Mammalian Evolution, 2016, 23: 43–47), а эволюция бегающих млекопитающих в саваннах рассматривалась коллективом Дэвида Леверинга (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2017, 466: 279–86).

История Великой трансформации описана Джорджем Гейлордом Симпсоном в его книге 1951 г. «Лошади: История семейства лошадиных в современном мире и на протяжении 60 миллионов лет истории» (Horses: The Story of the Horse Family in the Modern World and through Sixty Million Years of History, Oxford University Press). В наши дни самый авторитетный специалист по лошадям в Северной Америке — Брюс Макфадден из Флоридского университета. Он опубликовал собственную подробную книгу об эволюции лошадей — «Ископаемые лошади: Систематика, палеобиология и эволюция семейства лошадиных» (Fossil Horses: Systematics, Paleobiology, and Evolution of the Family Equinae. Cambridge University Press, 1992), наряду с массой статей, среди которых короткий, но важный обзор 2005 г. в Science (307: 1728–20). В числе других его ключевых работ — монография 1984 г. о миоценовых и плиоценовых лошадях (Bulletin of the American Museum of Natural History, 179: 1–196), статья 1988 г. в соавторстве с Ричардом Халбертом о родословной ранних лошадей и взрывном видообразовании пастбищных в миоцене (Nature, 336: 466–68), исследование рациона и экологии лошадей на закате своей славы в конце миоцена и начале плиоцена (Science, 1999, 283: 824–27) и увлекательные обзоры эволюции пастбищных млекопитающих (Trends in Ecology and Evolution, 1997, 12: 182–87; Annual Review of Ecology and Systematics, 2000, 31: 33–59).

Но не только пастбищные травоядные процветали в миоцене! Кристина Дженис, Джон Дэмут и Джессика Теодор написали провокативную серию статей, показывающую, что листоядные тоже продолжали диверсифицироваться и, более того, отличались б ó льшим разнообразием, чем современные виды в сходной среде обитания (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2000, 97: 7899–904; Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2004, 207: 371–98). Что касается хищников, питавшихся травоядными и листоядными, ключевыми источниками мне послужили обзоры знаменитого специалиста по хищным млекопитающим Блер Ван Валкенберг (Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 1999, 27: 463–93; Paleontological Society Papers, 2002, 8: 267–88). Любопытное исследование коллектива под руководством Фигейридо показало, что в эпоху американских саванн хищные млекопитающие по большей части оставались засадными или способными выслеживать жертву на короткой дистанции и лишь совсем недавно, в ледниковый период, появились хищники, преследующие добычу на больших расстояниях (Nature Communications, 2015, 6: 7976). Нельзя забывать и о мелких млекопитающих! Их эволюция в травяных сообществах прекрасно охарактеризована в статье Джошуа Сэмюэлса и Саманты Хопкинс 2017 г. (Global and Planetary Change, 149: 36–52).

Раздел про Риверслей и эволюцию австралийской фауны сумчатых основывается на литературе и беседах с Майком Арчером и Робином Беком. Майк со своими коллегами Сью Хэнд и Хэнком Годтхелпом написали в 1994 г. книгу «Риверслей: История животных древних дождевых лесов Внутренней Австралии» (Riversleigh: The Story of Animals in Ancient Rainforests of Inland Australia, Reed Books) — и теперь им нужно написать еще одну, чтобы учесть все их новейшие открытия! В числе других важных общих обзоров — глава о расцвете австралийских сумчатых, написанная под руководством Карен Блэк, одной из многих аспирантов Майка, в книге 2012 г. «Земля и жизнь» (Earth and Life, ed. by John Talent, Springer) и глава, написанная Робом для «Пособия по биогеографии Австралазии» (Handbook of Australasian Biogeography) в 2017 г. (329–66). Роб также ведущий автор двух важных статей о древнейших австралийских сумчатых эоцена (PLoS ONE, 2008, 3: e1858; Naturwissenschaften, 2012, 99: 715–29). Стоит также упомянуть захватывающую серию статей Майка для журнала Nature Australia, где он рассказывает о многих находках в Риверслее и в целом об эволюции сумчатых; по правде говоря, ему стоит переработать эти статьи и объединить их в научно-популярную книгу.

Майк, Сью, Хэнк, Роб и многие их земляки по Риверслею — Деррик Арена, Мари Аттар, Тим Фланнери, Жюльен Луи, Анна Гиллеспи, Кенни Травуйон, Стив Роу и др. — опубликовали десятки исследовательских статей об ископаемых находках из Риверслея. В этой главе я опирался на статьи о среде дождевых лесов Риверслея (Travouillon et al., Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2009, 276: 24–37; Travouillon et al., Geology, 2012, 40[6]: e273); о датировках риверслейской фауны и ее подразделении на четыре яруса в рамках олигоцена и миоцена (Arena et al., Lethaia, 2016, 49: 43–60; Woodhead et al., Gondwana Research, 2016, 29: 153–67); о сохранности риверслейских окаменелостей в пещерах (Arena et al., Sedimentary Geology, 2014, 304: 28–43); об общем разнообразии риверслейских млекопитающих (Archer et al., Alcheringa, 2006, 30: S 1: 1–17); об ископаемых остатках тюльпанной сливы (Pleiogynium timoriense) из Риверслея (Rozefelds et al., Alcheringa, 2015, 39: 24–39).

За сведениями об отдельных видах млекопитающих из Риверслея, упомянутых мною в тексте, обращайтесь к следующим источникам: о гигантском древесном родственнике вомбата нимбадоне (Black et al., Journal of Vertebrate Paleontology, 2010, 30: 993–1011); о хищном тилациновом нимбацинусе (Attard et al., PLoS ONE, 2014, 9[4]: e93088); о свирепых сумчатых львах (Gillespie et al., Journal of Systematic Palaeontology, 2019, 17: 59–89); о примитивных кенгуру (Kear et al., Journal of Paleontology, 2007, 81: 1147–67; Black et al., PLoS ONE, 2014, 9[11]: e112705); о предположительно хищной кенгуровой крысе экальтадете (Archer and Flannery, Journal of Paleontology, 1985, 59: 1331–49; Wroe et al., Journal of Paleontology, 1998, 72: 738–51); о примитивных коалах (Louys et al., Journal of Vertebrate Paleontology, 2009, 29: 981–92; Black et al., Gondwana Research, 2014, 25: 1186–201); о джунглевом сумчатом кроте нараборикте (Naraboryctes) (Archer et al., Proceedings of the Royal Society, Series B, 2011, 278: 1498–506; Beck et al., Memoirs of Museum Victoria, 2016, 74: 151–71); о молоткозубом улиткоеде маллеодекте (Arena et al., Proceedings of the Royal Society, Series B, 2011, 278: 3529–33; Archer et al., Scientific Reports, 2016, 6: 26911); непосредственно о «как-его-донте», научное название которого — «ялкапаридон» (Archer et al., Science, 1988, 239: 1528–31; Beck, Biological Journal of the Linnean Society, 2009, 97: 1–17).

Глава 9. Млекопитающие ледникового периода

Историю о том, как рабы из Стоно открыли мамонта, рассказывает Адриенна Мэйор, ведущий специалист по истории находок окаменелостей древними и аборигенными народами, в книге «Легенды первых американцев об ископаемых» (Fossil Legends of the First Americans. Princeton University Press, 2005) и статье, написанной ею в 2014 г. для журнала Wonders & Marvels. Дополнительную информацию она предоставила мне в переписке по электронной почте. Эта великолепная книга дает богатые сведения об открытиях индейцами ископаемой фауны и о том, как они интерпретировали свои находки гигантских костей, в том числе историю местонахождения Биг-Боун-Лик.

Одержимость Томаса Джефферсона мамонтами хорошо задокументирована в исторической и научной литературе. Выступление Джефферсона 1797 г. о мегалониксе можно прочитать в виде научной публикации (Transactions of the American Philosophical Society, 1799, 4: 246–60). Я пишу эти строки в середине января 2021 г. и не могу вообразить, чтобы наш покидающий свой пост вице-президента Майк Пенс опубликовал научную статью в рецензируемом журнале. Может быть, Бюффон был прав насчет вырождения Америки? Среди других важных источников о Джефферсоне — две статьи палеонтолога начала XX в. Генри Фейрфилда Осборна (Science, 1929, 69: 410–13; Science, 1935, 82: 533–38). Осборн был ярым сторонником превосходства белой расы, поэтому упоминания о рабах из Стоно в его работах вы не найдете. Кроме того, информацию о Джефферсоне, Бюффоне, Льюисе и Кларке и мамонтах я почерпнул из нескольких статей, в числе которых публикация Ричарда Конниффа в ежемесячнике Смитсоновского института, Кары Джеймо в Atlas Obscura, Фила Эдвардса в Vox, Эмили Пецко в Mental Floss и Кита Томпсона в American Scientist, а также на сайте усадьбы Томаса Джефферсона Монтичелло, где есть сведения о его коллекции окаменелостей. Наконец, огромное спасибо Теду Дешлеру из Филадельфии за то, что в мою бытность аспирантом он показал мне кости мегалоникса.

Основные знания о ледниковом рельефе Иллинойса я получил в старших классах на уроках Джо Якупчака, а также во время бесчисленных разговоров с ним. Геолого-разведочная служба штата Иллинойс (Illinois State Geological Survey, ISGS) располагает разнообразными ресурсами по ледниковой эпохе Иллинойса, от собственного веб-сайта (https://isgs.illinois.edu/outreach/geology-resources) до серии полевых справочников Field Trip Guidebooks. Среди последних наиболее важны в этом плане выпуски 1986B (посвященный моему родному городу Оттаве), 1995C (про область от Стритора до Понтиака, к югу от Оттавы) и 2002A (об окрестностях деревни Хеннепин, к востоку от Оттавы, где я в старших классах побывал в полевой экспедиции с мистером Якупчаком). Прочие факты и цифры в этом разделе взяты из Бюллетеня ISGS (номер 66) за 1942 г., Geology and Mineral Resources of the Marseilles, Ottawa, and Streator Quadrangles, а также из отчета Геолого-разведочной службы США о гидрогеологии округа Ла-Салль (Scientific Investigations Report 2016–5154). Кстати, морена к югу от Оттавы называется мореной Фарм-Ридж или же Гранд-Ридж, так как на ее вершине стоит село Гранд-Ридж.

Одна из лучших, роскошно иллюстрированных и наиболее удобоваримых книг о ледниковой эпохе и ее мегафауне — «Конец мегафауны»[71] Росса Макфи (End of the Megafauna, 2019). Помимо дивных иллюстраций Питера Шутена, изображающих мегафауну в ее среде обитания, книга содержит карты распространения ледников во время последнего оледенения (которое в Северной Америке называют висконсинским оледенением; ледник дошел до центральных областей Иллинойса, хотя в предыдущие оледенения он спускался и южнее), карты мамонтовой степи и других сообществ ледниковой эпохи, графики изменений температур и объема ледников во времени.

В числе важных источников по климату ледниковой эпохи — о содержании атмосферного углекислого газа (Zhang et al., Philosophical Transactions of the Royal Society, Series A, 2013, 371: 20130096); о том, как изменение атлантических течений влияло на рост полярных шапок (Sarnthein et al., Climate of the Past, 2009, 5: 269–83); о начале наступления ледника в Северной Америке (Bailey et al., Quaternary Science Reviews, 2013, 75: 181–94); о времени формирования полярной шапки в Северном полушарии (Spray et al., Paleoceanography and Paleoclimatology, 2019, 34: 1124–38). Новейшие исследования астрономических циклов и их влияния на наступление и отступление ледников — которое несколько сложнее музыкальной аналогии, приведенной мною в тексте, — можно найти в статье Bajo et al. (Science, 2020, 367: 1235–39). Существует три астрономических цикла, которые официально называются циклами Миланковича: колебания эксцентриситета (формы околосолнечной орбиты Земли), долгопериодические изменения наклона земной оси и прецессия (колебания земной оси). В статье Bajo et al. показано, что основное влияние на начало и продолжительность оледенений оказывают долгопериодические, или вековые, колебания угла наклона земной оси, но другие циклы тоже вносят свой вклад.

Статья Хейли О’Брайен об африканской купологоловой антилопе русингорикс опубликована в Current Biology (2016, 26: 503–6), дополнительную информацию можно найти в статье Тайлера Фейта и его коллег (Quaternary Research, 2011, 75: 697–707). Кристина Дженис с соавторами написала интересную статью о прыгательных способностях — точнее, их отсутствии — у гигантских австралийских кенгуру ледниковой эпохи (PLoS ONE, 2014, 9[10]: e109888).

Мамонты — бесконечный источник очарования, а значит, и бесконечный источник литературы. Неплохой общий обзор можно найти в книге Адриана Листера и Пола Бана «Мамонты: Великаны ледниковой эпохи» (Mammoths: Giants of the Ice Age. University of California Press, 2007) и написанной Листером в одиночку книге с похожим названием «Мамонты: Ледниковые великаны» (Mammoths: Ice Age Giants. Natural History Museum, 2014). Среди другой общедоступной литературы — книга Хорди Агусти и Маурисио Антона «Мамонты, саблезубые и гоминиды» (Mammoths, Sabertooths, and Hominids. Columbia University Press, 2002), «Полевой справочник по доисторическим млекопитающим» Дона Протеро и «Рога, бивни и ласты» Протеро и Шоха (об обеих книгах см. выше).

О безумных сибирских охотниках за мамонтовой костью рассказывается в книге Хелен Пилчер «Вернуть короля» (Bring Back the King. Bloomsbury, 2016), в ее же статье в BBC Science Focus, в статье Сабрины Вайсс в журнале Wired и в расследовании на Radio Free Europe, когда фотограф Эймос Чаппл отправился в поход вместе с командой охотников за бивнями. Если современная разновидность охоты на мамонтов кажется романтичной, подумайте. Это опасно, это загрязняет окружающую среду и к тому же противозаконно. Плюс еще один аргумент, который находит у меня отклик: продажа мамонтовых бивней поддерживает рынок слоновой кости на плаву, что способствует браконьерскому истреблению наших последних оставшихся африканских и индийских слонов.

Полный геном шерстистого мамонта был опубликован Элефтерией Палкопулу и коллегами в журнале Current Biology (2015, 25: 1395–1400). Позже в том же году Винсент Линч и его соавторы опубликовали в Cell Reports статью с описанием еще двух геномов мамонта с целью на их материале определить генетические изменения, обеспечивающие адаптации к холоду (12: 217–28). Затем, когда я уже дописывал эту главу, вышло сенсационное исследование Тома ван дер Валка и др., где сообщалось о мамонтовой ДНК возрастом свыше миллиона лет — рекордная древность для ДНК (Nature, 2021, 591: 265–69)! Эти генетические исследования продолжают изучение мамонтовой ДНК, которое идет уже более десятилетия. Другие основные статьи за это время, последовательно дополняющие друг друга: Poinar et al. (Science, 2006, 311: 392–94), Krause et al. (Nature, 2006, 439: 724–27), Rogaev et al. (PLoS Biology, 2006, 4[3]: e73), Gilbert et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2008, 105: 8327–32), Miller et al. (Nature, 2008, 456: 387–90), Debruyne et al. (Current Biology, 2008, 18: 1320–26), Campbell et al. (Nature Genetics, 2010, 42: 536–40; в этой статье описываются мутации гемоглобина, связанные с адаптацией к холоду), Rohland et al. (PLoS Biology, 2011, 8[12]: e1000564; там также описывается ДНК мастодонта), Enk et al. (Genome Biology, 2011, 12: R51; там приводятся данные об инбридинге у шерстистых и колумбийских мамонтов).

Мамонтовой шерсти посвящено много исследований, как морфологических, так и генетических. В 2006 г. Рёмплер и его соавторы нашли ядерный ген, свидетельствовавший о разнообразии окраса (Science, 313: 62). Впоследствии Клер Уоркман и ее команда рассмотрели 47 мамонтов, взяли образцы их ДНК и обнаружили, что генетическая комбинация, обусловливающая более светлую шерсть, была крайне редкой (Quaternary Science Reviews, 2011, 30: 2304–08). В 2014 г. коллектив Сильваны Тридико использовал другой метод, обследовав под микроскопом более 400 волосков с различных мамонтовых мумий, и описал калейдоскоп цветовых оттенков, в том числе существенные различия в окраске остевых волос и подшерстка (Quaternary Science Reviews, 2014, 68–75).

Адриан Листер — выдающийся эксперт по мамонтам из Лондонского музея естественной истории — опубликовал ряд статей об эволюции и распространении шерстистых мамонтов. Из них мне особенно пригодились две: написанный им в соавторстве обзор эволюции мамонтов в Евразии (Quaternary International, 2005, 126–128: 49–64) и захватывающая статья 2015 г. в журнале Science о неоднократных миграциях мамонтов в Северную Америку (350: 805–9).

О стадах мамонтов и их социальной жизни: ископаемые следы мамонтов из Канады описаны в McNeill et al. (Quaternary Science Reviews, 2005, 24: 1253–59). О росте и выхаживании мамонтят: изотопные исследования зубов и костей, показывающие, что мамонтихи выкармливали детенышей молоком не менее трех лет, см. в Metcalfe et al. (Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2010, 298: 257–70). Многие современные данные о размножении, детстве и выращивании потомства у мамонтов получены благодаря потрясающей сибирской находке замороженной мумии месячного мамонтенка, которого назвали Любой. Подробности открытия живописует Том Мюллер в майской передовице National Geographic за 2009 г. Основные научные публикации о Любе: о ее питании и содержимом желудка — van Geel et al. (Quaternary Science Reviews, 2011, 30: 3935–46), об обстоятельствах ее смерти и сохранности — Fisher et al. (Quaternary International, 2012, 255: 94–105), о ее развитии и времени года, когда она родилась, — Rountrey et al. (Quaternary International, 2012, 255: 106–205).

Как и мамонты, смилодон и другие саблезубые тигры — предмет постоянного восхищения и научных исследований. Три лучших обобщающих обзора — книги Алана Тёрнера и Маурисио Антона «Большие кошки и их ископаемые родственники» (The Big Cats and Their Fossil Relatives. Columbia University Press, 1997), «Саблезубые» того же Антона (Sabertooth. Indiana University Press, 2013) и сборник научных статей под редакцией Ларса Верделина, Грегори Макдональда и Кристофера Шоу «Смилодон: саблезубая знаменитость» (Smilodon: The Iconic Sabertooth. Johns Hopkins University Press, 2018). Хороший краткий обзор по отложениям Ранчо Ла-Брея в Лос-Анджелесе можно найти в сборнике статей под редакцией Джона Харриса «Ла-Брея и не только: Палеонтология сообществ из асфальтовых ям» (La Brea and Beyond: The Paleontology of Asphalt-Preserved Biotas, Natural History Museum of Los Angeles County Science Series, 2015, 42: 1–174). Статистические данные о размерах тела смилодонов взяты мною из статьи Christiansen and Harris (Journal of Morphology, 2005, 266: 369–84).

Хотя мой рассказ посвящен непосредственно смилодону, этот вид входит в более широкую группу саблезубых кошек Machairodontinae. Родственные связи этой группы с современными кошачьими прояснились благодаря генетическим исследованиям смилодона и других махайродонтовых, результаты которых опубликованы в серии статей, например: Janczewski et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 1992, 89: 9769–73), Paijmans et al. (Current Biology, 2017, 27: 3330–36) плюс две статьи Росса Барнетта и его коллег (Current Biology, 2005, 15: R 589–R590; Current Biology, 2020, 30: 1–8). Барнетт написал увлекательную книгу об эволюции и вымирании мегафауны на Британских островах — «Недостающая рысь» (The Missing Lynx. Bloomsbury, 2019). Эволюция и распределение смилодонов в Южной Америке после их путешествия туда и обратно рассматривается в Manzuetti et al. (Quaternary Science Reviews, 2018, 180: 57–62).

Как саблезубые тигры охотились и убивали своими клыками? Этот вопрос будоражил многие поколения палеонтологов и породил обширную литературу. Прежде всего, техасская пещера с костями мамонтов, где обитал саблезубый тигр, описана в Marean and Ehrhardt (Journal of Human Evolution, 1995, 29: 515–47). В более общем плане существует интересная статья коллектива авторов под руководством Блер Ван Валкенберг, где доказывается, что крупные хищники ледниковой эпохи типа смилодонов могли поедать молодь крупнейших представителей мегафауны, в том числе мамонтов (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2016, 113: 862–67). Изотопные свидетельства того, что смилодон предпочитал охотиться на лесные виды, а ужасный волк — на степные, представлены Ларисой ДеСантис и ее коллегами (Current Biology, 2019, 29: 2488–95). ДеСантис — ведущий специалист по применению изотопного анализа для изучения рациона и среды обитания ископаемых позвоночных, и я с давних пор восхищаюсь ее работой по интеграции палеонтологии и химии.

Компьютерное моделирование укуса смилодона применяется в двух блестящих статьях — McHenry et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2007, 104: 16010–15), классическом исследовании с применением технологий, используемых инженерами, и более свежей работе Figueirido et al. (Current Biology, 2018, 28: 3260–66). Две статьи различаются в деталях: в частности, в первом исследовании предполагается, что смилодон обладал чрезвычайно слабым укусом и непрочным черепом, а во втором — что его череп был прочнее и мог выдерживать нагрузку больше. Однако обе сходятся в том, что смилодон, вероятнее всего, убивал добычу сабельным уколом (по-научному это называется «клыковой режущий укус»). В статье Джули Мичен-Сэмюелс и Блер Ван Валкенберг описаны свидетельства того, что передние лапы смилодона отличались особой мощностью, а значит, использовались в поединке с жертвой, прежде чем посредством сабельного укуса нанести ей смертельный удар (PLoS ONE, 2010, 5[7]: e11412).

О нелегкой жизни, патологиях костей и сломанных зубах смилодонов рассказывается в статьях: Van Valkenburgh and Hertel (Science, 1993, 261: 456–59), Rothschild and Martin (in The Other Saber-Tooths, edited by Naples, Martin, and Babiarz, Johns Hopkins University Press, 2011), Brown et al. (NatureEcology & Evolution, 2017, 1: 0131). Крис Карбоун и его коллеги сообщают о данных в пользу общественной жизни смилодонов в статье 2009 г. (Biology Letters, 5: 81–85), вызвавшей оживленную дискуссию — достаточно ли достоверны эти данные? Информация о подъязычных костях смилодонов и их рычании взята из статьи Джона Пикрелла в Scientific American, который, в свою очередь, ссылается на текущее исследование Кристофера Шоу, представленное в качестве доклада на ежегодной конференции Общества палеонтологии позвоночных в 2018 г. и опубликованное в виде тезисов в сборнике материалов этой конференции.

Ископаемые остатки семьи смилодонов — самки с двумя котятами — описаны Эшли Рейнолдсом, Кевином Сеймуром и Дэвидом Эвансом, который, как и я, значится специалистом по динозаврам, хотя увлекается и многими другими темами (iScience, 2021, 101916). Закономерности роста зубов смилодонов рассчитаны в Wysocki et al. (PLoS ONE, 2015, 10[7]: e0129847), а о массивности скелетов молодых особей см. в Long et al. (PLoS ONE, 2017, 12[9]: e0183175).

Больше всего я жалею о том, что, сократив эту книгу до удобочитаемого объема, не смог уделить больше внимания ужасным волкам — знаменитым чудовищным представителям ископаемых псовых, которых прославила «Игра престолов». Да, уверяю вас, они существовали на самом деле. Я бегло упоминаю их в этой главе как конкурентов саблезубым тиграм в Ла-Брее. На самом деле в асфальтовых ямах Лос-Анджелеса их костей больше, чем костей смилодонов. Ужасные волки были в числе первых успешных загонных хищников — эта тема затронута в последней главе, а также в статьях Блер Ван Валкенберг и Борхи Фигейридо, на которые я ссылаюсь в разделе примечаний к гл. 8 (см. выше). Пока я писал эту главу, вышло удивительное новое исследование по генетике ужасных волков: оказалось, что это была древняя группа эндемичных североамериканских волков, а не близкие родственники современных североамериканских серых волков и койотов, чьи предки заселили континент в более позднее время (Perri et al., Nature, 2021, 591: 87–91).

О карликовых мамонтах с острова Врангеля — последних, самых странных представителях ископаемой мегафауны — и их необычных геномах, преодолевших «бутылочное горлышко», см. в Nyströ m et al. (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2010, 277: 2331–37), Rogers and Slatkin (PLoS Genetics, 2017, 13[3]: e1006601), Arppe et al. (Quaternary Science Reviews, 2019, 222: 105884).

Глава 10. Млекопитающие люди

История охоты на мамонта, с которой начинается эта глава, не чистый вымысел — она основана на двух находках мамонтовых скелетов под Кеношей, штат Висконсин (местонахождения Хебиор и Шейфер). На этих скелетах присутствуют надрезы и зарубки, сделанные каменными орудиями, причем некоторые из этих орудий найдены рядом с костями. Эти местонахождения, их датировки, условия среды и свидетельства взаимодействия человека с мамонтом описаны в Overstreet and Kolb (Geoarchaeology, 2003, 18: 91–114) и Joyce (Quaternary International, 2006, 142–143: 44–57).

Подробности удивительной жизни и научных достижений Ли Ван Валена изложены в трогательном некрологе, подготовленном его бывшими студентами и опубликованном в журнале Evolution (Liow et al., 2011, doi:10.1111/j.1558–5646.2011. 01242.x). Дополнительные сведения я взял из моих собственных воспоминаний о встрече с ним в Чикаго, из беседы с Кристианом Каммерером и некрологов в The New York Time s 2010 г. — от Дугласа Мартина и от Чикагского университета.

Ван Вален и Роберта Слоун описали пургаториуса и дали ему название в 1965 г. в журнале Science (150: 743–45), а впоследствии Ван Вален запечатлел его (и другие плезиадапиформы) в одном из своих самиздатовских журналов, Evolutionary Monographs (15: 1–79). Именно в последней работе он объясняет, почему относит пургаториуса и другие плезиадапиформы к ранним приматам, исходя из формы их зубных бугорков; в более короткой статье 1965 г. это обоснование не столь ясно, по крайней мере для тех, кто, как я, не посвящен в терминологию 1960-х гг., касающуюся зубных бугорков и гребней. В числе других важных работ непосредственно о пургаториусе — статьи Билла Клеменса о находках челюстей и зубов (Science, 1974, 184: 903–5; Bulletin of Carnegie Museum of Natural History, 2004, 36: 3–13); исследования образцов из Саскачевана, древнейших известных на тот момент, когда я начал писать главу, опубликованные Ричардом Фоксом и Крейгом Скоттом (Journal of Paleontology, 2011, 85: 537–48; Canadian Journal of Earth Sciences, 2016, 53: 343–54); исследование древнейшей находки на тот момент, когда я редактировал эту главу, из Монтаны, опубликованное Грегом Уилсоном, Стивеном Честером, Биллом Клеменсом и др. (Royal Society Open Science, 2021, 8: 210050); и статья Стивена с коллегами, включая Билла Клеменса, где описываются кости щиколотки этого животного, показывающие его хорошие способности к лазанью (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2015, 112: 1487–92).

Гениальная догадка Ли заключалась в том, что пургаториус — живший вскоре после мел-палеогенового вымирания — относился к ранним плезиадапиформам, а стало быть, к ранним приматам. Предыдущие палеонтологи отмечали связь между позднейшими плезиадапиформам и и приматами — в частности, Джеймс Гидли (Proceedings of the US National Museum, 1923, 63: 1–38) и не раз упоминавшийся здесь специалист по филогении млекопитающих Джордж Гейлорд Симпсон (American Museum Novitates, 1935, 817: 1–28; United States National Museum Bulletin, 1937, 169: 1–287; Bulletin of the American Museum of Natural History, 1940, LXXVII: 185–212).

Много работ о плезиадапиформах и ранних приматах опубликовала Мэри Силкокс. Ее диссертация, которую она защитила в 2001 г. в Университете Джона Хопкинса, содержала обширный филогенетический анализ, подкреплявший более ранние предположения Ван Валена, Гидли и Симпсона, что плезиадапиформы — приматы. Отмечу здесь, что некоторые исследователи, в том числе Кристофер Бирд и Ни Сицзюнь, считали некоторые плезиадапиформы более близкой родней шерстокрылых («летающих лемуров»), чем приматов. Мэри и Серхи Лопес-Торрес рассматривают эти споры в своем высокопрофессиональном и увлекательном обзоре происхождения и ранней эволюции приматов, вышедшем в 2017 г. в Annual Review of Earth and Planetary Sciences (45: 113–37). Кроме того, Мэри написала в соавторстве с Греггом Ганнеллом более подробный обзор таксономии, анатомии и эволюции плезиадапиформ в виде главы книги, опубликованной в 2008 г., — «Эволюция третичных млекопитающих Северной Америки. Том 2» (Evolution of Tertiary Mammals of North America: Volume 2. Cambridge University Press), а потом, в 2017 г., еще один обзор (Evolutionary Anthropology, 26: 74–94). Ее работа о мозге плезиадапиформ и ранних приматов вышла в Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) в 2009 г. (106: 10987–92). Впоследствии вышла еще одна важная работа о мозге плезиадапиформ Мейвы Орлиак и ее коллег (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2014, 281: 20132792).

Другие важные исследования по плезиадапиформам, упоминаемые в тексте, — это описание скелета торрехония, открытого Томом Уильямсоном и его сыновьями Райаном и Тейлором (Chester et al., Royal Society Open Science, 2017, 4: 170329); описание эоценового карполестеса с длинными пальцами и противопоставленным большим пальцем стопы, опубликованное Джонатаном Блохом и Дагом Бойером (Science, 2002, 298: 1606–10), и статья Блоха (в соавторстве с Мэри, Дагом Бойером и Эриком Саргисом) о локомоции и филогении палеоценовых плезиадапиформ (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2007, 104: 1159–64). Хотя все известные на данный момент достоверные плезиадапиформы датируются палеоценом или еще более поздним периодом, основанная на ДНК филогения приматов указывает на меловое происхождение (см., напр.: Springer et al., PLoS ONE, 2012, 7[11]: e49521).

Эволюция, диверсификация и распространение лемуров — чрезвычайно интересная тема. Коллектив Грегга Ганнелла представил доказательства их многократного расселения на Мадагаскаре (Nature Communications, 2018, 9: 3193), возможность которого продемонстрировали Али и Хьюбер: модели циркуляции океанских вод того времени показывают вероятность восточных течений (Nature, 2010, 463: 653–56).

Интересные источники об эволюции приматов в олигоцене по всему миру: о Европе (Köhler and Moyà-Solà, Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 1999, 96: 14664–67); об Азии (Marivaux et al., Science, 2001, 294: 587–91; Marivaux et al., Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2005, 102: 8436–41; Ni et al., Science, 2016, 352: 673–77); об Африке (Stevens et al. Nature, 2013, 497: 611–14); о Ближнем Востоке (Zalmout et al. Nature, 2010, 466: 360–64). Вопрос об обезьянах Нового Света и о том, почему они не распространились на север, обсуждается в Bloch et al. (Nature, 2016, 533: 243–46).

Ранняя эволюция человекообразных и их ближайших родичей рассматривается в Williams et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2010, 107: 4797–4804). Расхождение линий человека и шимпанзе, сложная природа и хронология этого расхождения обсуждаются в Kumar et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2005, 102: 18842–47) и Patterson et al. (Nature, 2006, 441: 1103–08). Геном шимпанзе был полностью секвенирован в 2005 г., и он чрезвычайно похож на наш геном (Mikkelsen et al., Nature, 431: 69–87). Истоки человеческого прямохождения у обезьян — или по крайней мере его первых неуклюжих попыток — служат предметом глубоких разногласий. Отсылаю читателей к статьям Thorpe et al. (Science, 2007, 316: 1328–31) и Bö hme et al. (Nature, 2019, 575: 489–93).

Эта книга не о людях! Эта книга обо всех млекопитающих, включая человека, поэтому нам и нашим родичам-гомининам я уделяю всего одну главу. О ранней эволюции человека существует огромная библиография, поэтому здесь я назову только ключевые книги и статьи, которые помогли мне выстроить повествование.

Для начала упомяну ряд недавних отличных книг об эволюции человека: «Ископаемые люди» (Fossil Men. William Morrow, 2020) Кермита Пэттисона, там описывается экспедиция Тима Уайта и Берхана Асфау в Эфиопии, и оттуда я взял историю Гади и его открытия ардипитека; «Отложения времени» (Sediments of Time. Houghton Mifflin Harcourt, 2020) Мив Лики — автобиография бывшей наследницы, а ныне матриарха великой династии палеоантропологов Лики; «Мир до нас»[72] (The World Before Us, 2021) Тома Хайэма, где скрупулезно описываются хронология происхождения и расселения людей и методы получения этих данных с помощью анализа ДНК и датировок пород; «Происхождение нашего вида» (The Origin of Our Species. Allen Lane, 2011) и «Остались одни»[73] (Lone Survivors, 2012) Криса Стрингера, сотрудника Музея естественной истории и замечательного популяризатора палеоантропологии, и «Почти человек»[74] (Almost Human) Ли Бергера и Джона Хокса. Редактор Nature и прекрасный писатель Генри Джи дает живой и увлекательный обзор эволюции человека в своей книге «Очень краткая история жизни на Земле»[75] (A (Very) Short History of Life on Earth, 2021). Чуть более иконоборческий взгляд на раннюю эволюцию обезьян и человека предлагает книга Мадлен Бёме «Древние кости»[76] (Ancient Bones, 2020). Также рекомендую любые статьи Кейт Вонг в Scientific American — среди журналистов она ведущий знаток темы происхождения человека и один из моих любимых редакторов.

Ниже приводится список важнейших ссылок по древним гомининам, фигурирующим в тексте, об их биологии, эволюции, а также их мире.

Ardipithecus. Книга Кермита Пэттисона (см. выше) — великолепный образец журналистики, и в ней подробно рассказывается об открытии и значении ардипитека. Тим Уайт, Ген Сува и Берхан Асфау в журнале Nature за 1994 г. (371: 306–12) присвоили ему видовое название «рамидус» на основании первых зубов, найденных Гади (со ссылкой на «находку Гады Хамеда в среду 29 декабря 1993 г.»). Поначалу они отнесли рамидуса к роду австралопитеков, но на следующий год переопределили его как представителя нового рода Ardipithecus, в кратком продолжении в Nature (375: 88). Скелет ардипитека — обнаруженный там же, где Гади когда-то нашел зубы, но принадлежащий другой особи, — подробно описан в специальном выпуске журнала Science от 2 октября 2009 г. (vol. 326).

Australopithecus. Об открытии скелета Люси увлекательно рассказывается в серии книг Дональда Джохансона о Люси, первая из которых вышла в 1981 г. Научное описание скелета Джохансон и Тим Уайт дали в статье 1979 г. в Science (203: 321–30). Упомянутые в тексте следы — это знаменитые следы из Лаэтоли, открытые великой Мэри Лики в середине 1970-х. Мозг австралопитека был изучен Филиппом Гунцем и его коллегами в 2020 г. (Science Advances, 6: eaaz4729). Другие важные статьи об австралопитеке, его возрасте и происхождении, а также о многих видах, относимых к нему, включают: Leakey et al. (Nature, 1995, 376: 565–71; Nature, 1998, 393: 62–66), Asfaw et al. (Science, 1999, 284: 629–35), White et al. (Nature, 2006, 440: 883–89), Berger et al. (Science, 2010, 328: 195–204), Haile-Selassie et al. (Nature, 2015, 521: 483–88; Nature, 2019, 573: 214–19).

Другие ранние гоминины до Homo. Краткое описание многих видов гоминин, сосуществовавших в плиоцене, в статье Haile-Selassie et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2016, 113: 6364–71) и комментарий Фреда Спура в Nature к статье Haile-Selassie et al. (2015) приводятся выше; в обеих публикациях содержится наглядная хронология, указывающая, когда жил каждый вид гоминин. Среда обитания этих древних гоминин, а также проблема сокращения площади лесов и расширения саванн рассматривается в Cerling et al. (Nature, 2011, 476: 51–56). Упомянутые в тексте гоминины, специализированные на твердой пище, называются «массивными австралопитеками», которых обычно относят к роду парантропов (Paranthropus). Плосколицый кениантроп (Kenyanthropus) описан коллективом Мив Лики в 2001 г. (Nature, 410: 433–40). Рядом с этими гомининами найдены древнейшие каменные орудия, хотя трудно доказать, что их изготовил именно этот вид древних людей, а не другой (Harmand et al., Nature, 2015, 521: 310–15). Древнейшие следы орудий на костях чуть старше и описаны в McPherron et al. (Nature, 2010, 466: 857–860). Отмечу здесь, что различить надрезы, сделанные человеком, и укусы животных бывает непросто, и находки, описанные Макферроном и другими авторами, оспариваются (см. напр.: Sahle et al., Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2017, 114: 13164–69). История мясоедения и то, как оно стало решающим фактором для гоминин, раскрываются в статье Zink and Lieberman (Nature, 2016, 531: 500–503). Разнообразие африканских экосистем, заселенных ранними гомининами, обсуждается в Mercader et al. (Nature Communications, 2021, 12: 3).

Ранние Homo. Очерк эволюции ранних Homo дан в Antón et al. (Science, 2014, 345: 6192). Древнейшие известные на данный момент ископаемые остатки представителей нашего рода, Homo, возрастом в 2, 8 млн лет происходят из Эфиопии и описаны Брайаном Виллмором и его коллегами (Science, 2015, 347: 1352–55). Однако древнейшие известные находки часто неправильно оценивают дату происхождения вида. Мой аспирант Ганс Пюшель руководил исследовательским коллективом — куда входили также его брат Томас, известный специалист по эволюции человека, и моя стажерка Орнелла Бертран, — который с помощью статистических методов рассчитал, что род Homo, скорее всего, выделился около 3,3 млн лет назад, а возможно, даже 4,3 млн лет назад (Nature Ecology & Evolution, 2021, 5, 808–19). Обстоятельства древнейших находок Homo описаны в Science (2015, 347: 1355–59), а позже в Zeresenay Alemseged et al. (Nature Communications, 2020, 11: 2480).

Homo erectus. Жестокость ранних людей — тема интересной работы Gomez et al. (Nature, 2016, 538: 233–37), рассматривающей человека в контексте животных в целом с помощью филогенетических методов и демонстрирующей, что мы происходим от особенно агрессивной ветви родословного древа. Сведения о том, как люди овладели огнем, можно найти в Gowlett (Philosophical Transactions of the Royal Society, Series B, 2016, 371: 20150164). Красивые каменные орудия эректусов относятся к ашельскому типу. Информация о локомоции и социальности эректусов содержится в Hatala et al. (Scientific Reports, 2016, 6: 28766). Данные о гибридизации эректусов с австралопитеками (и даже парантропами!) в Южной Африке представлены в Herries et al. (Science, 2020, 368: eaaw7293). Древнейшие ископаемые остатки Homo в Азии описаны в Zhu et al. (Nature, 2018, 559: 608–12), а возраст «пекинского человека» в 750 000 лет надежно установлен в Shen et al. (Nature, 2009, 458: 198–200). Древнейшие находки Homo на Филиппинах описаны в Ingicco et al. (Nature, 2018, 557: 233–37); человек лусонский описан в Détroit et al. (Nature, 2019, 568: 181–86), а человек флоресский — в Brown et al. (Nature, 2004, 431: 1055–61) и многих последующих публикациях, возраст же его точно датирован в Sutikna et al. (Nature, 2016, 532: 366–69); ранние «хоббитообразные» окаменелости с Флореса возрастом в 700 000 лет описаны в van den Bergh et al. (Nature, 2016, 534: 245–48). Так как и Флорес, и Луcон даже во времена максимального понижения уровня моря в ледниковую эпоху располагались достаточно далеко от побережья Юго-Восточной Азии и были разделены глубокими водами, то несомненно, чтобы попасть на них, требовалось преодолеть морские просторы. Хотя мне кажется вполне вероятным, что ранние Homo сооружали плавательные средства, могло быть и так, что их принесло на плавучих массах растительности после штормов, как предков обезьян Нового Света через Атлантику.

Отмечу здесь, что, по современным данным, эректус был первым из гоминин, покинувшим пределы Африки. Однако наши палеонтологические данные скудны, а новые открытия появляются быстро. Возможно, более древние гоминины отважились проделать путь из Африки и даже проникнуть вглубь Азии. Кто знает, каким и окажутся новейшие открытия?

Homo sapiens. Древнейшие известные ископаемые остатки представителей нашего вида, Homo sapiens, происходят из Марокко и описаны в Hublin et al. (Nature, 2017, 546: 289–92); об их датировке см. Richter et al. (Nature, 2017, 546: 293–96). Наши представления о происхождении сапиенсов стремительно усложняются, и предыдущие идеи о том, что наш вид отделился от других Homo, вытесняются моделью панафриканской сети обмена генами и признаками между популяциями, пока не сформировался человек современного типа. Это может быть трудно понять — и мне тоже, так как я привык думать об анатомических особенностях ископаемых остатков, а не об их генетических изменениях. За дальнейшей информацией обращайтесь к замечательным очеркам Элинор Серри и ее соавторов (Trends in Ecology & Evolution, 2018, 33: 582–94; Nature Ecology & Evolution, 2019, 3: 1370–72), Криса Стрингера (Philosophical Transactions of the Royal Society, Series B, 2016, 371: 20150237), двум совместным статьям Криса Стрингера и Джулии Голуэй-Уитхем, где имена авторов указаны в разном порядке (Nature, 2017, 546: 212–14; Science, 2018, 360: 1296–98), отличному обзору эволюции Homo за последний миллион лет Голуэй-Уитхем, Стрингера и Джеймса Коула (Journal of Quaternary Science, 2019, 34: 355–78) и обзору происхождения современного человека, вышедшему, когда я писал эту главу (Bergström et al., 2021, Nature 590: 229–37).

Ранние сапиенсы и близкородственные им виды Homo широко распространились по Африке и Средиземноморью (Ближнему Востоку, Кавказу, отдельным областям Европы). Тиммерманн и Фридрих исследовали зависимость этих миграций от климата (Nature, 2016, 538: 92–95). Древнейшие предполагаемые находки сапиенсов в Европе — из Греции — описаны Катериной Харвати с соавторами (Nature, 2019, 571: 500–504). Как всегда, значение этих находок определяется датировкой, как напоминает мой коллега Хью Гроукатт, и ранние (около 210 000 лет назад) даты для греческих находок нуждаются в подтверждении другими открытиями. Несомненно, однако, что 100 000–120 000 лет назад часть сапиенсов вышла из Африки. В числе других важных статей о ранних европейских сапиенсах и родственных им Homo, расселявшихся в то же время, — Grun et al. (Nature, 2020, 580: 372–75) и Hublin et al. (Nature, 2020, 581: 299–302). Неандертальцы, денисовцы и сапиенсы произошли от общего предка из рода Homo, скорее всего, между 550 000 и 765 000 лет назад (см.: Prüfer et al., Nature, 2014, 505: 43–49; Meyer et al., Nature, 2016, 531: 504–7). Этот предок мог быть видом человек-предшественник (Homo antecessor), человек гейдельбергский (Homo heidelbergensis) или очень близким их родичем; недавно провели сравнение древних белков предшественника, эректуса, сапиенса, неандертальца и денисовца для построения родословного древа (Welker et al., Nature, 2020, 580: 235–38). Хотя этот участок нашего родословного древа чрезвычайно извилист, ясно, что разнообразные виды Homo мигрировали и взаимодействовали.

Большой сферический мозг сапиенса, по-видимому, не просто стал ключевой особенностью строения тела нашего вида, но и способствовал развитию мышления и орудийной деятельности. Эволюция мозга у сапиенсов описана Саймоном Ньюбауэром и его коллегами (Science Advances, 2018, 4: eaoo5961). Сведения о когнитивной эволюции человека взяты из очерка известного антрополога Ричарда Клейна (Evolutionary Anthropology, 2000, 28: 179–88) и обзора McBrearty and Brooks (Journal of Human Evolution, 2000, 39: 453–563). Мои коллеги-палеоантропологи Хью Гроукатт, Боб Паталаон и Элинор Серри объяснили мне, что некогда популярные представления о внезапной «когнитивной революции» ныне устарели (и основываются преимущественно на европейском археологическом материале), тогда как африканские данные показывают, что у различных групп ранних сапиенсов достижения технологий и интеллекта развивались мозаично на протяжении десятков тысяч лет и объединялись по мере того, как популяции сапиенсов расширялись, мигрировали и смешивались. Образцовый пример африканских данных о развитии технологий и символического мышления представлен в Shipton et al. (Nature Communications, 2018, 9: 1832).

Для тех, кто интересуется, когда и как сапиенсы заселили Северную и Южную Америку через Берингию, очень рекомендую недавнюю обзорную статью Майкла Уотерса (Science, 2019, 365: eeat5447). Традиционно общепринятой датой перехода сапиенсов через сухопутный мост считается 15 000 лет назад, но имеется ряд интригующих признаков более древнего присутствия человека в Америке как в виде ископаемых остатков, так и в виде орудий. Две важнейшие публикации, предполагающие более раннее появление людей в Новом Свете в период между от 20 000 до 30 000 лет назад, появились в 2020 г. (Ardelean et al., Nature, 584: 87–92; Becerra-Valdivia and Higham, Nature, 584: 93–97). Оживленный спор вокруг них имеет важные следствия для вопроса о том, вызвано ли вымирание мегафауны млекопитающих деятельностью человека, так как ответ в немалой степени зависит от датировки расселения людей (см. ниже). Одна из новейших работ о том, когда первые люди прибыли в Австралию — вероятно, 65 000 лет назад, — Clarkson et al. (Nature, 2017, 547: 306–10). Обзор миграций сапиенсов в Азию — в том числе данные о том, что люди нерегулярно забредали туда до массовой волны «выхода из Африки» 50 000–60 000 лет назад, — см. в Bae et al. (Science, 2017, 358: eaai9067).

Неандертальцы. Пока я писал, вышла замечательная книга о неандертальцах — «Родня»[77] (Kindred: Neanderthal Life, Love, Death and Art, 2020) Ребекки Рэгг Сайкс. В ней найдется все, что нужно знать об этом близкородственном виде Homo, с которым мы скрещивались. Другая литература по вопросам, затронутым мною в тексте, — это статьи о происхождении неандертальцев (Arsuaga et al., Science, 2014, 344: 1358–63), их пещерных сооружениях (Jaubert et al., Nature, 2016, 534: 111–14), их пещерных рисунках и использовании красителей (Roebroeks et al., Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2012, 109: 1889–1984; Hoffmann et al., Science, 2018, 359: 912–15; Hoffmann et al., Science Advances, 2018, 4: eaar5255).

Денисовцы. О самом существовании этих близких родичей сапиенсов стало известно только в 2010 г. благодаря Дэвиду Райху, Сванте Пяабо и их соавторам (Nature, 468: 1053–60). Райх, выдающийся специалист по генетике древних человеческих популяций и умению извлекать информацию из палеонтологических и археологических материалов, в 2018 г. написал об этом книгу «Кто мы и как сюда попали»[78] (Who We Are and How We Got Here, 2018). Денни — дочь денисовца и неандерталки — была описана в 2018 г. коллективом Вивьен Слон и Сванте Пяабо (Nature, 561: 113–16). О датировке образцов из Денисовой пещеры см. Douka et al. (Nature, 2019, 565: 640–44). Среди других важных работ о ДНК денисовцев, о структуре населения и о том, как их гены сохраняются в современных азиатских популяциях сапиенсов, — Meyer et al. (Science, 2012, 338: 222–26), Huerta-Sánchez et al. (Nature, 2014, 512: 194–97), Malaspinas et al. (Nature, 2016, 538: 207–14), Chen et al. (Nature, 2019, 569: 409–12), Massilani et al. (Science, 2020, 370: 579–83), Zhang et al. (Science, 2020, 370: 584–87).

Основополагающие исследования генетики современного Homo sapiens и следов неандертальской и денисовской ДНК в нашем геноме были опубликованы в рамках проекта Simons Genome Diversity Project от 2016 г. (Mallick et al., Nature, 538: 201–6) и в статье Pagani et al. (Nature, 2016, 538: 238–42). Хорошо написанный краткий обзор истории миграций и скрещивания различных человеческих популяций, а также методов их отслеживания с помощью анализа древней ДНК можно почитать в эссе Расмуса Нильсена и его коллег в журнале Nature (2017, 541: 302–10). Если говорить об увлекательной и побуждающей к размышлениям большой истории сапиенсов, то я получил удовольствие от книги Юваля Ноя Харари Sapiens[79] (Sapiens: A Brief History of Humankind, 2015), хотя не поручусь за точность и актуальность его суждений о древней археологии человечества и при написании этой главы я не пользовался его книгой как источником.

О вымирании мегафауны компетентно и тактично пишет Росс Макфи в своей книге «Конец мегафауны»[80] (End of the Megafauna, 2019), где приводится вся основная библиография по теме. Отличные, удобоваримые обзорные статьи по этому вопросу написаны Энтони Барноски с коллегами (Science, 2004, 306: 70–75), а также Полом Кохом в соавторстве с Барноски (Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 2006, 37: 215–50).

Пол Мартин впервые представил свою «гипотезу блицкрига» в статье 1973 г. в Science (179: 969–74), а подробно разработал ее в популярной книге «Сумерки мамонтов» (Twilight of the Mammoths. University of California Press, 2005). Некоторые палеонтологи и экологи выдвинули возражения и предложили в качестве причины вымирания климатические изменения. Эта позиция выражена в очерке Стивена Роу и его коллег (в числе которых наш старый знакомый Майкл Арчер из гл. 8), опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) (110: 8777–81), и статье, вышедшей уже после того, как я дописал эту главу (Stewart et al., Nature Communications, 2021, 12: 965). Взвешенный и критический обзор проблемы см. в статье Дэвида Мельцера (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2020, 117: 28555–63).

Новейшие исследования в глобальной перспективе демонстрируют убедительные свидетельства в пользу того, что человек был основной причиной вымираний, которые иногда усугублялись из-за климатических изменений в пору последнего перехода от оледенения к межледниковью (Sandom et al., Proceedings of the Royal Society, Series B, 2014, 281: 20133254; Bartlett et al., Ecography, 2016, 39: 152–61; Araujo et al., Quaternary International, 2017, 431: 216–22). Более специализированные исследования по отдельным континентам тоже показывают, что главным фактором вымираний стал человек, в том числе в Австралии и прилегающих землях (Rule et al., Science, 2012, 335: 1483–86; Johnson et al., Proceedings of the Royal Society, Series B, 2016, 283: 20152399; Saltré et al., Nature Communications, 2016, 7: 10511), а также в Южной Америке (Barnosky et al., Quaternary International, 2010, 217: 10–29; Metcalf et al., Science Advances, 2016, 2: e1501682; Polis et al., Science Advances, 2019, 5: eaau4546). Блестящее исследование того, как люди могли усугубить вымирания, начавшиеся из-за потепления на севере Голарктики, см. в Cooper et al. (Science, 2015, 349: 602–6).

По теме одомашнивания исследовательница и популяризатор науки Элис Робертс написала книгу «Приручение»[81] (Tamed, 2017), где рассказывается о десяти основных одомашненных видах, включая собак, коров и лошадей, а также ключевых культурных растениях. Среди важнейших работ об одомашнивании собак — Ní Leathlobhair et al. (Science, 2018, 361: 81–85) и Perri et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2021, 118: e2010083118). Указанные мною данные о доле домашних млекопитающих в современной биомассе на Земле взяты из Bar-On et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2018, 115: 6506–11).

По теме клонирования мамонта рекомендую книгу Бет Шапиро «Наука воскрешения видов»[82] (How to Clone a Mammoth, 2015) и книгу Хелен Пилчер «Вернуть короля» (Bring Back the King. Bloomsbury, 2016), наряду с разделом о клонировании в книге Росса Макфи (см. выше).

Эпилог. Будущее млекопитающих

Данные о количестве вымерших видов млекопитающих за последние 125 000 лет и прогнозы будущих вымираний взяты из статьи Тобиаса Андерманна и его коллег (Science Advances, 2020, 6: eabb 2313). Данные о темпах прошлых и нынешних вымираний млекопитающих взяты из исследования коллектива Херардо Себаллоса (Science Advances, 2015, 1: e1400253). Прогноз, что вымирание всех находящихся ныне под угрозой млекопитающих означает вымирание половины видового разнообразия, существовавшего 125 000 лет назад, взят из исследования Фелисы Смит и ее соавторов (Science, 2018, 360: 310–13). В этом же исследовании рассматриваются закономерности вымирания млекопитающих с точки зрения их размеров и делается прогноз, что будущие сообщества млекопитающих будут более однообразными, с преобладанием грызунов, а самыми крупными среди млекопитающих окажутся домашние коровы. Темпы восстановления для млекопитающих в случае, если вымирания прекратятся, обсуждаются в Davis et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2018, 115: 11262–67), а предсказания о том, как будут выглядеть сообщества млекопитающих будущего (подсказка: будут преобладать мелкие, быстро живущие, быстро размножающиеся насекомоядные неспециализированные виды вроде грызунов), даются в Cooke et al. (Nature Communications, 2019, 10: 2279). Зависимость миграций млекопитающих от климатических изменений подробно рассматривается в статье Сильвии Пинеды-Мунос и ее соавторов (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2021, 118 (2): e1922859118).

Другие интересные и полезные исследования о том, как человеческая деятельность влияет на сообщества млекопитающих и экосистемы, — это статьи: Faurby and Svenning (Diversity and Distributions, 2015, 21: 1155–66), Boivin et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2016, 113: 6388–96), Lyons et al. (Nature, 2016, 529: 80–83), Smith et al. (Quaternary Science Reviews, 2019, 211: 1–16), Tóth et al. (Science, 2019, 365: 1305–08), and Enquist et al. (Nature Communications, 2020, 11: 699).

Существует огромная библиография по изменениям климата и температуры, вызванным человеком. В целом отсылаю интересующихся к докладам Межправительственной панели ООН по климатическим изменениям, которые доступны здесь: https://www.ipcc.ch/. Прогнозы роста температур на следующие столетия и сравнения с климатическими условиями плиоцена и эоцена взяты из статей: Burke et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2018, 115: 13288–93), Westerhold et al. (Science, 2020, 369: 1383–87).

«Шестое вымирание»[83] — тема одноименной книги Элизабер Колберт, получившей Пулитцеровскую премию (The Sixth Extinction, 2014), и замечательной статьи Энтони Барноски с соавторами (Nature, 2011, 471: 51–57). Оно также подробно рассматривается Питером Брэнненом в книге «История великих вымираний»[84] (The Ends of the World. 2017), откуда я взял аналогию с отключением электросетей. Вы, должно быть, заметили, что в книге я не употребляю термин «антропоцен». Это официальное название, предложенное для обозначения того отрезка геохронологической шкалы, когда человек стал оказывать существенное влияние на планету. Но по большому счету я не думаю, что человеческая деятельность вообще оставит како й-то след в летописи окаменелостей. Меня раз и навсегда убедила в этом одна из статей Брэннена в Atlantic, озаглавленная «Самомнение антропоцена» (The Arrogance of the Anthropocene, 2019).

Благодарности

Писать эту книгу в год пандемии, во время локдауна, с младенцем в доме, когда все преподавание, руководство лабораторией и студентами пришлось перевести в онлайн, — это была самая трудная задача в моей профессиональной жизни. Приношу глубочайшую благодарность своей жене Анне за то, что она обеспечила мне возможность ежедневно уделять время работе, за неизменную любовь и эмоциональную поддержку в то время, как мы осваивали навыки родительства, преодолевали рабочие и семейные стрессы, а я был выбит из колеи из-за разлуки с родителями, братьями и остальной родней в Иллинойсе. Мне очень повезло, что у меня такая отзывчивая жена и что сейчас я живу в стране, где ей предоставили настоящий декретный отпуск — хотя декретный отпуск во время пандемии был далек от ее идеала.

Я также благодарен за весь мой опыт отцовства с Энтони, опыт, который не просто вдохновлял меня писать, но внушал мне надежду и оптимизм и дал мне невероятные познания по части того, что значит быть млекопитающим: о вскармливании, отлучении от груди, прорезывании зубов и т. д. Когда через несколько первых ужасных месяцев ковида закончился (первый) строгий карантин, родители Анны, Пит и Мэри, смогли приходить к нам, чтобы помогать ухаживать за ребенком, затем к ним присоединилась сестра Анны, Сара, и без них я не смог бы ни закончить эту книгу, ни сохранить здравый рассудок. А своих стажеров, студентов и коллег я благодарю за понимание: ведь когда требовалось одновременно писать книгу, нянчить ребенка, оказывать любовь и поддержку жене и ежедневно говорить по скайпу с родными, оставшимися в Америке, мне было не под силу уделять научным консультациям, лабораторным собраниям и душеспасительным беседам столько времени, сколько хотел бы каждый из нас. Наконец — Британской национальной службе здравоохранения, врачам, ученым, разрабатывавшим вакцины, и всем остальным, кто оберегал нас и помогал справиться с пандемией: СПАСИБО!

Моя изначальная специализация — динозавры, и лишь потом я заинтересовался млекопитающими. Этим я обязан почти исключительно Тому Уильямсону, моему другу и коллеге из Нью-Мексико, который принялся перевоспитывать меня еще в аспирантуре. Помимо Тома, моими замечательными учителями по млекопитающим стали Джон Уайбл, Лоу Чжэ-Си, Мэн Цзинь, Джон Флинн, Мишель Сполдинг и Росс Секорд. Впоследствии у меня появилась возможность руководить студентами, от которых я тоже очень многому научился. Сара Шелли стала первой, кто рискнул поступить ко мне в лабораторию, когда я начал преподавать в Эдинбурге, — с ее стороны было безумием выбрать себе в научные руководители того, кто сам едва защитился, причем писать диссертацию по млекопитающим под руководством того, кто сам только начинал изучать млекопитающих. Теперь у меня потрясающий, очень интернациональный и разнообразный коллектив студентов и стажеров, которые занимаются различными аспектами истории млекопитающих. Они знают о млекопитающих намного больше, чем я, и вдохновляют меня своими новыми идеями и прозрениями, а кроме того, они (вместе с Сарой, Томом и Джоном Уайблом) вычитали целиком рукопись этой книги, указали на ошибки, предложили мне уточнения, объяснили мне, где я допустил глупости, и поддержали мой энтузиазм добрым словом. Поэтому спасибо вам, Орнелла Бертран, Грег Фанстон, Пейдж деПоло, Софья Холпин, Зоя Кюнигопулу и Ганс Пюшель.

У меня было и есть много других замечательных студентов, которые занимаются не только млекопитающими, и я благодарен им за то, что они держат меня в тонусе и помогают создавать благоприятную среду в Эдинбургском университете; я особенно признателен своим аспирантам Дэвиду Фоффе, Наталье Ягельской, Мишеле Джонсон и Юлии Шваб. Меня всегда поддерживали мои эдинбургские коллеги, и ура моему научному консультанту и ближайшей коллеге по работе Рэйчел Вуд, моему начальству в лице Питера Мэтьесона, Саймона Келли, Брюне Нгвенья и Марка Чапмена, а также моим собратьям-палеонтологам Дику Круну, Шону Макмэону, Сэнди Хитерингтон, Тому Чаллендсу и Марку Янгу.

Многие коллеги отвечали на мои вопросы, давали информацию, соглашались на интервью по зуму и читали фрагменты текста: это Майк Арчер, Робин Бек, Элиза Калдер, Стивен Честер, Дэвид Гроссникл, Хью Гроукатт, Том Холланд, Адам Хаттенлокер, Джо Якупчак, Кристиан Каммерер, Адриенна Мэйор, Роберт Паталано, Майкл Петралья, Элинор Шерри, Мэри Силкокс, Исла Симмонс, Анна Уайл и другие. Кроме того, благодарю третьекурсников, слушавших у меня в 2020/21 учебном году курс «Палеонтология и седиментология», которые в качестве курсовой работы вычитывали черновики раздела о китах и делились замечаниями. Но, разумеется, если остались ошибки, они на моей совести. Также благодарю многих подписчиков в твиттере, подсказывавших мне темы для книги. Хотя в итоге я не смог вместить туда все, о чем меня просили, я старался изо всех сил!

Мои научные исследования по млекопитающим, по крайней мере на данный момент, минимальны. Благодарю всех, кто приобщил меня к кругу специалистов по млекопитающим, сотрудничал со мной и моими студентами по проектам, делился информацией и принимал участие в совместной полевой работе. Хотя я, безусловно, всех не упомню, вот те, кому я особенно благодарен, помимо вышеперечисленных: София Андерсон, Джо Кэмерон, Стивен Честер, Ян Корфе, Золтан Ксики-Сава, Ник Фрейзер, Люк Холбрук, Марина Хименес, Тайлер Лайсон, Джеймс Наполи, Майк Новачек, Эльза Панчироли, Дан Пеппе, Кен Роуз, Хелена Скаллион, Тьерри Смит, Кален Сюту, Раду Тотояну, Карл ван Гент, Стиг Уолш, Грег Уилсон Мантилья и другие. Многие из этих же коллег — и другие — любезно помогли мне раздобыть иллюстрации.

Моя глубочайшая благодарность и прощальный поклон трем героям этой книги, умершим, пока я писал и редактировал ее: моему дорогому другу Матиасу Времиру из Румынии (первооткрывателю литовоя и человеку, на которого я всегда мог положиться в экспедициях, в какие бы ситуации мы ни попадали), моему китайскому товарищу по динозаврам Люй Цзюньчану (который показал мне тогда в Ляонине таинственное млекопитающее) и великому специалисту по меловым и палеоценовым млекопитающим Биллу Клеменсу (всегда любезному со мной и другими молодыми исследователями).

На обложке этой книги стоит мое имя, но она — плод коллективных усилий, и я знаю, что мне достался лучший коллектив издателей научно-популярной литературы. Появлением на свет эта книга обязана моему литературному агенту Джейн фон Мерен, а замыслом — выходу предыдущей книги о динозаврах. Джейн никогда не перестает удивлять меня, и ей часто помогают ее коллеги по агентству Aevitas: Эсмонд Хармсворт, Челси Хеллер, Шенел Экичи-Молинг, Эрин Файлс, Нэн Торнтон, Аллисон Уоррен. У меня самый внимательный, доброжелательный и сведущий редактор — Питер Хаббард, который побудил меня написать сначала о динозаврах, а потом о млекопитающих: у него всегда найдется нужное слово, и он сглаживает мои худшие наклонности. Мой британский редактор Рави Мирчандани столь же замечателен. И мне так повезло со многими другими работниками издательского дела, с которыми мне довелось сотрудничать: в первую очередь это Морин Коул, Молли Генделл и Келл Уилсон. Огромная благодарность Тодду Маршаллу и Саре Шелли, двум художникам высочайшего класса, чьи иллюстрации так оживили текст — в конце концов, одними только словами не передать великолепие мамонта или саблезубого тигра. Спасибо также Колину Треворроу, Кеву Дженкинсу, Марку Гордону, Сэнди Джаррелл, Кэрри-Роуз Менокал, Эрин Дерем, Кэти Вайзель, Марку Мануччи, Джону Гальперину и Филипу Уотсону за подпитку моей творческой энергии. Наконец, благодарю множество издателей и переводчиков за то, что донесли мои слова до международной аудитории — в первую очередь это Сильвен Колетт, Тюр-Бедерт Приска, Мэй Янг, Лукас Джосси и Элиза Монтануччи.

Какие-никакие литературные способности, которыми я теперь обладаю — к добру или к худу, — сформировались в двух местах. Во-первых, в новостном отделе газеты Times у меня на родине в Оттаве, штат Иллинойс, где я работал в каникулы, будучи подростком и когда учился в колледже. Необходимость писать много разнообразных текстов к заданному сроку приучила меня быстро соображать и перелопачивать горы информации, чтобы нащупать нужную нить, и это, вероятно, самый полезный навык из всех, что я когда-либо осваивал, — без него я бы не сумел написать эту книгу во время локдауна. Лонни Кейн, Майк Мерфи и Дэйв Вихновски, вы были лучшими в моей жизни учителями по литературному мастерству. А во-вторых, я написал много (даже слишком) статей для сайтов и журналов палеонтологов-любителей в годы моего становления, когда был подростком и увлекался окаменелостями. Фред Бервуц, Линн Клос, Аллен Дебас и Майк Фредрикс — спасибо за то, что не только уделяли мне внимание в моем тогдашнем возрасте, но и делились информацией, и предоставили трибуну для моей писанины.

Должен поблагодарить организации, финансировавшие мое исследование: Европейский исследовательский совет, Национальный научный фонд, Бюро управления земельными ресурсами США, Фонд Ливерхьюма, журнал National Geographic, Семейный фонд Леонида Блаватника и Королевское научное общество. Спасибо вам за финансовую поддержку, благодаря которой я смог осуществить свои полевые и лабораторные исследования… и спасибо налогоплательщикам и благотворителям, непосредственным источникам денег для этих организаций, которые перераспределяют их в пользу везучих ученых вроде меня и моих студентов.

Моей родне, оставшейся в Иллинойсе: хотя на момент, когда я пишу эти строки, я давно с вами не виделся, я ужасно скучаю по вам и благодарю вас за всю вашу многолетнюю поддержку. Благодарю своих родителей Джима и Роксанну; своих братьев Майка и Криса; жену Майка Стефани и их домочадцев — Лолу, Луку, Джорджи. И моих лучших друзей за океаном, в особенности мистера Якупчака, с которого все и началось.

И наконец, как я уже говорил в разделе благодарностей в книге о динозаврах, я глубоко обязан всем невоспетым героям, людям, которые обычно остаются безымянными, но без которых наша область науки была бы на грани исчезновения. Среди них — препараторы окаменелостей, экспедиционные рабочие, практиканты-студенты, университетские секретари и администраторы, благотворители, которые посещают музеи и делают пожертвования в пользу университетов, научные журналисты и колумнисты, художники и фотографы, редакторы журналов и рецензенты; любители-коллекционеры, которые делают доброе дело и передают найденные окаменелости в музеи; чиновники, заведующие общественными землями, которые выдают нам разрешения на раскопки (особенно мои друзья в Бюро управления земельными ресурсами, Шотландском совете по природному наследию и правительстве Шотландии); политики и федеральные организации, поддерживающие науку (и привет тем, кто этого не делает); все преподаватели естественных наук на всех уровнях и многие другие.

Сноски

1

Имеется в виду, что кости срослись в симфизе, что характерно для пантодонтов и некоторых других млекопитающих. — Прим. науч. ред.

2

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

3

В линии млекопитающих (синапсид) никогда не было чешуйного покрова. Это характерно для другой линии амниот (зауропсид). Можно думать, что и у общего предка амниот (синапсид и диапсид) не было чешуйного покрова, как у амфибий. — Прим. науч. ред.

4

Увеличенные клыкоподобные зубы имеются у многих ящериц семейства Agamidae. У некоторых вымерших крокодилов из группы нотозухий (например, Chimaerasuchus) была гетеродонтная зубная система с клыками и молярообразными зубами, как у млекопитающих. — Прим. науч. ред.

5

В целом оно не кажется таким уж нелепым. Первые амниоты, общие предки синапсид и зауропсид, недалеко ушли от амфибийного уровня организации. — Прим. науч. ред.

6

Ямки и канавки на лицевых костях имеются у многих современных ящериц, у которых нет вибрисс и других волос. Эти данные не могут свидетельствовать в пользу существования шерсти у ископаемых терапсид. — Прим. науч. ред.

7

У большинства млекопитающих, кроме преимущественно обезьян, имеется два типа колбочек (фоторецепторов в сетчатке глаза), которые позволяют различать две цветовые оси: черный — белый и синий — желтый. У обезьян имеется еще третий тип колбочек, позволяющий различать цветовую ось красный — зеленый. Поэтому, например, лиса может быть рыжей — большинство млекопитающих не различают ее на фоне зеленой травы. — Прим. науч. ред.

8

Эти кости нижней челюсти у синапсид изначально участвовали в проведении звука, поскольку барабанная перепонка крепилась в углу нижней челюсти. — Прим. науч. ред.

9

Есть и другие недостатки. Определение через кроновую группу неинвариантно относительно положения наблюдателя во времени. Через несколько сотен лет, когда вымрут современные однопроходные, определение и, соответственно, состав млекопитающих будут кардинально другими. Другим был бы состав млекопитающих, если бы, например, наблюдатель жил в раннемеловую эпоху. Хотелось бы, чтобы определения групп были более фундаментальными, не зависящими от положения наблюдателя. — Прим. науч. ред.

10

Окклюзия зубов имеется у некоторых продвинутых завропод. — Прим. науч. ред.

11

Здесь, как и ранее, имеются в виду не пещеры, а трещины в палеозойском известняке, заполненные триасовой или раннеюрской породой. Эти трещины вскрыты на стенках карьеров, в которых добывают известняк. — Прим. науч. ред.

12

Находка представляет собой молодую особь. Взрослые гадрокодиумы должны были быть намного больше. — Прим. науч. ред.

13

У морганукодонтид, к которым относится мегазостродон, возможно, коренные зубы менялись два раза. — Прим. науч. ред.

14

Автор описывает здесь коренные зубы мультитуберкулят. У харамиид на коренных зубах бугорки расположены по краю срединного углубления (бассейна). — Прим. науч. ред.

15

При переходе от одной слуховой косточки к другой звуковые колебания гасятся, а не усиливаются. — Прим. науч. ред.

16

Прогрессивная нейросенсорная система млекопитающих обеспечивается длинным улитковым протоком, способным воспринимать широкий диапазон звуковых волн, и обработкой полученной информации в мозгу. — Прим. науч. ред.

17

Сила передачи звука определяется соотношением площади барабанной перепонки и овального окна — маленького отверстия в черепе. С одной стороны оно крепится стремечком, а с другой стороны находится перилимфа, колебания которой улавливаются нервными клетками со жгутиками на базилярной пластинке в улитковом протоке. Звук также усиливается у ящериц, у которых крупная барабанная перепонка и маленькое овальное окно и всего одна слуховая косточка. То, что прыгуны слышат шорохи, зависит от диапазона восприятия слуховых колебаний, который определяется длиной базилярной пластинки (улиткового протока). У млекопитающих слух также «усиливается» наружным ухом — ушной раковиной, которой нет у ящериц. — Прим. науч. ред.

18

Стоит добавить, что эти кости участвовали в передаче звуковых колебаний еще у немаммальных цинодонтов, у которых барабанная перепонка поддерживалась угловой костью и находилась в углу нижней челюсти. — Прим. науч. ред.

19

До сих пор неясно, кто раньше отделился от эволюционного дерева: харамииды-мультитуберкуляты или однопроходные. — Прим. науч. ред.

20

Этот единственный экземпляр юрского трибосфенического млекопитающего может в действительности происходить из меловых отложений. — Прим. науч. ред.

21

Шпоры имеются также и у самок, только поменьше. — Прим. науч. ред.

22

Согласно альтернативной гипотезе, эндемичные южноамериканские меловые млекопитающие (Meridolestida) происходят от симметродонтов, а не от дриолестоидов. — Прим. науч. ред.

23

Древнейшие дриолестоиды известны из среднеюрских отложений Западной Сибири. — Прим. науч. ред.

24

Вопреки популярному утверждению, аламозавр получил имя не в честь знаменитой битвы за Аламо (1836), а по названию формации Охо Аламо, где был найден. — Прим. науч. ред.

25

Да, мы неплохо представляем, что происходило в этот период на небольшой территории в Северной Америке. Но что происходило за пределами этой территории, практически неизвестно. — Прим. науч. ред.

26

Коп датировал эти отложения эоценом, поскольку палеоцен в то время еще не был выделен. — Прим. науч. ред.

27

Существенное значение имеет то, что млекопитающие с гипсодонтными зубами питаются травянистой растительностью, близкой к земле, и вместе с едой в рот попадает много абразивного материала, что сильно увеличивает скорость стачивания зубов. — Прим. науч. ред.

28

Эту связь невозможно ни предугадать, ни доказать палеонтологическими находками. Молекулярные методы имеют большие ограничения, они позволяют работать только с современными группами, которые зачастую представляют собой лишь осколки былого разнообразия. Огромный массив генетической информации утрачен, что сильно искажает реконструкции филогенетических связей. В частности, в современной фауне нет близких родственников тенреков и златокротов, поэтому на молекулярных схемах они прицепляются к ближайшей возможной группе — слонам. — Прим. науч. ред.

29

Эта идея основана на неверных представлениях молекулярных биологов о палеогеографии. Основные клады плацентарных млекопитающих формировались, когда расположение материков было практически идентично современному. — Прим. науч. ред.

30

У мультитуберкулят была такая же пищевая адаптация, но более примитивный способ репродукции, потому они не выдержали конкуренции с грызунами. — Прим. науч. ред.

31

Халикотерии, как их описал автор, были характерны для олигоценовых и миоценовых фаун. Эоценовые халикотерии были небольшими невзрачными животными и вряд ли кого-нибудь удивили бы. — Прим. науч. ред.

32

Здесь и далее пер. А. Л. Зеликмана. — Прим. пер.

33

Из «Путешествия натуралиста на корабле «Бигль»». Пер. С. Л. Соболя. — Прим. пер.

34

Происхождение эндемичных южноамериканских грызунов и приматов от африканских предков было установлено по морфологическим и палеонтологическим данным еще до появления молекулярной филогенетики. — Прим. науч. ред.

35

От кондиляртр происходят хоботные, даманы, трубкозубы, прыгунчики и сирены, что было установлено еще по морфологическим данным, но никак не тенреки и златокроты. — Прим. науч. ред.

36

В историческое время на севере Тихого океана была истреблена стеллерова корова, всего через 26 лет после ее открытия. — Прим. науч. ред.

37

Рукокрылых сумчатых не существует из-за очень раннего в онтогенезе развития у них передних конечностей, необходимых новорожденному, чтобы доползти до сумки после родов. Это накладывает ограничение на эволюцию передних конечностей у сумчатых — они не могут преобразоваться ни в крылья, ни в ласты. — Прим. науч. ред.

38

По крайней мере часть пирамид в Гизе сложена нуммулитовым известняком — раковины нуммулитов видны невооруженным взглядом и могут быть около 1 см в диаметре. — Прим. науч. ред.

39

В названии обыгрывается сленговое австралийское словечко thingo, обозначающее нечто не поддающееся определению либо то, что говорящий не может вспомнить или не хочет называть. — Прим. ред.

40

[Перевод текста факсимиле]: Заметка об открытии костей четвероногого когтистого вида в западных областях Виргинии. Томас Джефферсон. 10 марта 1797 г. В письме от 3 июля я уведомил нашего предыдущего достойнейшего президента [Джорджа Вашингтона] о том, что в этом штате недавно найдены кости некоего очень крупного животного когтистого вида, и пообещал сообщить, как только мы соберем те из них, которые еще можно собрать. — Прим. пер.

41

Американский мастодонт был официально признан первым вымершим животным в 1768 г. английским врачом Уильямом Хантером, который исследовал его зубы. Позже Жорж Кювье показал, что мамонт отличается по зубам от современных слонов и также является вымершим животным. — Прим. науч. ред.

42

По количеству видов эндемичные плацентарные Южной Америки намного превосходили сумчатых. — Прим. науч. ред.

43

В Евразии этот вымерший ландшафт называется тундростепью. Для него была характерна необычайно высокая продуктивность травянистых растений, которые обеспечивали существование многотысячным стадам мамонтов, бизонов, лошадей, сайгаков и других представителей мамонтовой мегафауны. — Прим. науч. ред.

44

Существует официальный рынок мамонтовых бивней. Продажа мамонтовых бивней спасает жизнь африканским слонам, поскольку позволяет держать цену слоновой кости сравнительно невысокой. Тем не менее пока еще их добыча контролируется слабо, и немалая часть оборота приходится на теневой рынок. — Прим. науч. ред.

45

Ван Вален и Слоун в упомянутой статье 1965 г. описали два вида пургаториусов — палеоценового Purgatorius unio и мелового Purgatorius ceratops. Последний вид, описанный по одному зубу, долгое время в литературе считался древнейшим приматом, единственной находкой отряда в меловом периоде. Однако, как выяснилось позже, он в действительности происходит из палеоценовых отложений и к тому же вообще принадлежит кондиляртру, а не примату. — Прим. науч. ред.

46

Как и откуда попали предки лемуров на Мадагаскар, неизвестно, поскольку нет ни одной ископаемой находки лемуров за пределами Мадагаскара. — Прим. науч. ред.

47

Эти лемуры, как и многие другие островные млекопитающие, были истреблены человеком. — Прим. науч. ред.

48

В Центральную Америку они проникли только в плиоцене, когда образовался Панамский перешеек. Дальше на север они, естественно, не пошли, поскольку приматы — теплолюбивые животные и не живут в высоких широтах. — Прим. науч. ред.

49

От пекинского человека известны только черепа, бóльшая часть которых была утрачена во время Второй мировой войны. — Прим. науч. ред.

50

Во время максимальных оледенений уровень Мирового океана был на 100 м ниже современного и многие острова были соединены, что облегчало миграцию на Зондские острова. — Прим. науч. ред.

51

Дрю Л. Я — животное. История о том, что делает нас млекопитающими. — М.: Лаборатория знаний, 2020.

52

Макфи Р. Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев. — М.: Альпина нон-фикшн, 2025.

53

Шубин Н. Внутренняя рыба. История человеческого тела с древнейших времен до наших дней. — М.: Corpus — Астрель, 2010.

54

Дрю Л. Я — животное. История о том, что делает нас млекопитающими. — М.: Лаборатория знаний, 2020.

55

Брэннен П. История великих вымираний. — М.: АСТ, 2024.

56

Здесь и далее: в 2023 году социальная сеть Twitter была переименована в Х и в настоящее время заблокирована на территории Российской Федерации. — Прим. ред.

57

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

58

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

59

Дрю Л. Я — животное. История о том, что делает нас млекопитающими. — М.: Лаборатория знаний, 2020.

60

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

61

Дрю Л. Я — животное. История о том, что делает нас млекопитающими. — М.: Лаборатория знаний, 2020.

62

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

63

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

64

Дрю Л. Я — животное. История о том, что делает нас млекопитающими. — М.: Лаборатория знаний, 2020.

65

Шубин Н. Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни — от древних окаменелостей до ДНК. — М.: АСТ: Corpus, 2022.

66

Дрю Л. Я — животное. История о том, что делает нас млекопитающими. — М.: Лаборатория знаний, 2020.

67

Симпсон Дж. Великолепная изоляция: История млекопитающих Южной Америки. — М.: Мир, 1983.

68

Брусатти С. Время динозавров: Новая история древних ящеров. — М.: Альпина нон-фикшн, 2019.

69

Пайенсон Н. Наблюдая за китами: Прошлое, настоящее и будущее загадочных гигантов. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020.

70

Пайенсон Н. Наблюдая за китами: Прошлое, настоящее и будущее загадочных гигантов. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020.

71

Макфи Р. Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев. — М.: Альпина нон-фикшн, 2025.

72

Хайэм Т. Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека. — М.: Альпина нон-фикшн, 2024.

73

Стрингер К. Остались одни. Единственный вид людей на Земле. — М.: АСТ: Corpus, 2021.

74

Бергер Л., Хокс Д. Почти человек. Как открытие Homo naledi изменило нашу историю. — М.: МИФ, 2020.

75

Джи Г. Очень краткая история жизни на Земле. 4,6 миллиарда лет в 12 лаконичных главах. — М.: КоЛибри — Азбука-Аттикус, 2022.

76

Бёме М., Рюдигер Б., Флориан Б. Как мы стали людьми. — М.: АСТ, 2022.

77

Рэгг Сайкс Р. Родня: Жизнь, любовь, искусство и смерть неандертальцев. — М.: Альпина нон-фикшн, 2023.

78

Райх Д.: Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом. — М.: АСТ: Corpus, 2020.

79

Харари Ю. Н. Sapiens: Краткая история человечества. — М.: Синдбад, 2016.

80

Макфи Р. Конец мегафауны: Увлекательная жизнь и загадочная гибель мамонтов, саблезубых тигров и гигантских ленивцев. — М.: Альпина нон-фикшн, 2025.

81

Робертс Э. Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир. — М.: КоЛибри, 2019.

82

Шапиро Б. Наука воскрешения видов. Как клонировать мамонта. — СПб.: Питер, 2017.

83

Колберт Э.: Шестое вымирание. Неестественная история. — М.: АСТ: Corpus, 2019.

84

Брэннен П. История великих вымираний. — М.: АСТ, 2024.

Content

Стив Брусатти
Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству

Введение Наш класс млекопитающих

1 Предки млекопитающих

2 Как стать млекопитающим

3 Млекопитающие и динозавры

4 Революция млекопитающих

5 Гибель динозавров и выживание млекопитающих

6 Модернизация млекопитающих

7 Экстремальные млекопитающие

8 Млекопитающие и климатические изменения

9 Млекопитающие ледникового периода

10 Млекопитающие люди

Эпилог Будущее млекопитающих

Примечания и источники

Глава 1. Предки млекопитающих

Глава 2. Как стать млекопитающим

Глава 3. Млекопитающие и динозавры

Глава 4. Революция млекопитающих

Глава 5. Гибель динозавров и выживание млекопитающих

Глава 6. Модернизация млекопитающих

Глава 7. Экстремальные млекопитающие

Глава 8. Млекопитающие и климатические изменения

Глава 9. Млекопитающие ледникового периода

Глава 10. Млекопитающие люди

Эпилог. Будущее млекопитающих

Благодарности

Сноски