Детский университет. Исследователи объясняют загадки мира. Книга вторая
Шрифт:
Отложения каждого такого слоя имеют свои характерные особенности. Представим себе, что через сотни лет ученые устроят раскопки на месте современной Америки. В какой-то момент они непременно начнут находить множество банок из-под кока-колы и CD-диски. Если поблизости найдется еще и доллар с выгравированной датой, то можно будет сделать вывод: если в другом месте Земли найдут такую же жестянку от кока-колы, то весь слой, в котором она обнаружена, скорее всего, относится к XX веку. То есть, однажды установив возраст того или иного слоя на каком-либо участке планеты, ученые знают, к какому времени относится такой же слой в любом другом месте Земли. Кроме того, для определения возраста найденных остатков исследователи используют метод датировки по радиоактивному распаду. Если в остатках содержится радиоактивное вещество, то по его остаточному количеству можно довольно точно рассчитать, когда начался процесс его распада.
Палеонтологи исследуют древние периоды истории Земли. Ее пласты таят в себе множество загадок – их историю можно читать как детектив. Изучая остатки растений и животных, ученые узнают, как выглядела наша планета в доисторические эпохи, какой был тогда климат: холодный или теплый, влажный или засушливый, и сильно ли различались между собой лето и зима. Порой они с большой степенью точности могут определить, какая в тот или иной период стояла погода, даже если это было миллионы лет назад. Все дело в том, что и животные, и растения прекрасно приспособлены к своей среде обитания, и их остатки могут многое рассказать нам о тогдашней природе – так по форме ключа можно восстановить очертания замочной скважины.
К примеру, если в каком-то древнем пласте земли есть кораллы, то можно сказать, что в те времена, когда слой образовался, вода была достаточно теплой, потому что кораллы могут жить только в теплой воде. Камни и минералы тоже могут дать множество дополнительных сведений об истории нашей планеты. Ведь камни – такие же свидетели своего времени, как и живые организмы: в разные периоды они по-разному взаимодействовали с воздухом и водой.
Еще палеонтологи установили, что на Земле были периоды, когда уровень углекислого газа в воздухе был существенно выше, чем сегодня. Углекислый газ выделяется при горении, и уровень его содержания в атмосфере сейчас вызывает большую озабоченность у защитников окружающей среды. Экологи опасаются, что из-за выбросов углекислого газа автомобилями и электростанциями на Земле может стать слишком тепло. Но в действительности все не так просто. Ведь благодаря палеонтологам нам известно, что в меловой период насыщенность воздуха углекислым газом (диоксидом углерода) была выше, чем в нашу эпоху. Динозавры, кстати, от этого только выиграли. Поскольку растениям для роста необходим именно диоксид углерода, то папоротники, и хвойные деревья, и саговники [5] в те времена достигли огромных размеров. А с ними подросли и динозавры.
5
Саговники – группа древних растений, внешне напоминавших пальмы. – Примеч. пер.
Первые динозавры были относительно небольшого размера, не больше бурого медведя. В отличие от своих предков, медлительных земноводных, они могли достаточно быстро передвигаться, даже панцирь с колючками им не очень мешал. Своей мобильностью они были обязаны прежде всего строению тела: лапы у них располагались не сбоку от туловища, а под ним (это отличает динозавров от других рептилий). Они перемещались на задних конечностях и были в основном плотоядными – питались рептилиями, амфибиями и млекопитающими.
К тому моменту, когда на Земле появились динозавры, млекопитающие уже очень неплохо на ней обосновались. Благодаря своему шерстяному покрову и способности поддерживать постоянную температуру тела они были хорошо приспособлены к довольно прохладному климату очередного ледникового периода. Но с началом мезозоя на Земле потеплело. В это время гигантская Пангея уже начала потихоньку раскалываться на части и теплые воды океана устремились внутрь континента. Шапки льда на обоих полюсах принялись таять, дожди участились, и температура поползла вверх. В среднем в тот период было на шесть градусов теплее, чем сегодня.
Эти изменения пришлись по вкусу холоднокровным рептилиям. Ведь скорость их передвижения напрямую зависит от температуры окружающей среды – на холоде они крайне медлительны. Кроме того, при большом количестве солнечной энергии пресмыкающиеся уже не нуждаются в таком обильном питании, как млекопитающие. Тем постоянно нужна пища, чтобы поддерживать температуру своего тела; организм млекопитающих можно сравнить с печкой, в которую то и дело нужно подбрасывать дровишек, чтобы огонь не затух. Разумеется, это не единственная причина, по которой млекопитающим в эпоху мезозоя пришлось уступить ведущее место рептилиям, но именно она была одной из самых существенных.
Среди пресмыкающихся больше всех от потепления выиграли динозавры. Численность медлительных черепах, ящериц и крокодилов, которые передвигались на четырех лапах, не особенно увеличилась. В то же время активные двуногие ящеры быстро упрочили свои позиции. Во всяком случае, на первых порах, поскольку их развитие тоже не было равномерным. Так, например, первым плотоядным динозаврам недоставало пищи для пропитания, они пожирали друг друга и в итоге почти полностью вымерли [6] . Выжили только те, которые перешли на растительный корм.
6
Согласно исследованиям 2002–2010 гг. маленькие кости, обнаруженные в области желудка у древних динозавров целофизисов, принадлежат маленьким пресмыкающимся, напоминавшим крокодилов. Так что идея о том, что первые динозавры пожирали друг друга» на данный момент не доказана, хотя и не опровергнута. – Примеч. науч. ред.
Теплокровным требуется много энергии
Одни животные способны поддерживать нужную им температуру тела, неважно, тепло вокруг или холодно; они называются теплокровными. У других, напротив, температура тела меняется под воздействием температуры окружающей среды – их называют холоднокровными. От того, к какому из двух типов относится то или иное животное, зависит строение его костей, глотки и полости рта. Теплокровным (в том числе и млекопитающим, то есть нам с вами) требуется много энергии на поддержание постоянной температуры тела, а значит, они должны извлекать из пищи максимум калорий. Поэтому полость рта у них устроена так, чтобы как можно лучше подготовить еду для переваривания: сперва раскусить, затем обработать слюной и наконец прожевать.
Потребовалось несколько сотен тысячелетий, в которые многим хищникам пришлось хорошенько помучиться от вздутия живота, пока они полностью не приспособились к вегетарианской диете. Для измельчения пищи в желудке они научились всякий раз заглатывать вместе с едой пару камней, поскольку жевать еще не умели. И только одни из последних динозавров обзавелись массивными зубами, чтобы перемалывать жесткие листья.
Шеи динозавров стали удлиняться и росли до тех пор, пока эти гигантские ящеры не смогли легко дотягиваться до деревьев и поедать листву прямо с них. В юрский период температура на всей планете повысилась, растительность стала более буйной, а значит, более тучными сделались и динозавры.
В череде динозавров-вегетарианцев одним из первых был платеозавр. Восьмиметровый гигант считается сегодня одним из самых крупных животных, когда-либо живших на Земле. Впрочем, на фоне более поздних динозавров платеозавр ничем особенным не выделялся. В отличие от более древних плотоядных динозавров, он передвигался на четырех конечностях, но все же задние лапы у него были значительно крупнее и сильнее передних.