Динозавры против млекопитающих. История соперничества, которая не закончилась до сих пор
Шрифт:
Лишь в последние приблизительно 65 миллионов лет в кайнозое среди млекопитающих стали появляться действительно огромные существа, чей вес исчисляется в центнерах и тоннах – животные, не уступающие пермским прапращурам и триасовым родичам пращуров. Но это произошло уже после вымирания нептичьих динозавров.
Превращению наших предков в лилипутов мезозоя предшествовала длительная эволюция. Не отличались миниатюрностью ни в большинстве своем хищники-горгонопсы: длина крупнейших горгонопсов (впрочем, именно горгонопсы были тупиковой ветвью эволюции) – иностранцевий (Inostrancevia alexandri) составляла более трех метров, ни уже упомянутые выше дейноцефалы, да и в кругу дицинодонтов лисовиция была хотя и непревзойденным великаном, но не единственным. Среди предков и родичей предков млекопитающих преобладали персонажи масштабные, значительные, размером превосходившие потомков в сотни, а то и тысячи раз. В интернете можно найти множество карикатур, на которых тираннозавр переживает из-за того, что динозавры превратились в куриц. Какой-нибудь ранне- или среднепермский тероморф – «пеликозавр», повстречай он своего юрского потомка, был бы поражен не меньше, чем тираннозавр, встретивший курицу. Более того, он имел бы для недоумения больше поводов – в отличие от диногиганта он действительно был предком этих
К этому прибавляются еще и второстепенные вопросы – почему ни млекопитающие, ни динозавры при их исключительном успехе на суше не завоевывают океаны, почему млекопитающие в мезозое не создают форм, приспособленных к полету, и как, наконец, так случилось, что динозавры действительно стали курицами – то есть вообще птицами?
Время крокодилов
На первый вопрос, кажется, ответить просто, но не так просто, как это делают обычно. Как правило, в центре внимания палеонтологов и популяризаторов науки оказываются ноги. Действительно, разница между синапсидами и динозаврами разительна. Предки млекопитающих и сами млекопитающие в абсолютном своем большинстве квадропедальны – ходят на четырех ногах, тогда как все динозавры изначально бипедальны. Если горькая травоядная судьба и заставляла их переходить к четвероногому образу жизни, то только потому, что кто-то слишком много ел и становился слишком массивным, чтобы свободно передвигаться на двух конечностях. С динозаврами это происходило неоднократно, даже предки самых крупных из них – зауроподов изначально были некрупными двуногими субъектами повышенной субтильности. Двуногость дает динозаврам преимущество в скорости и выносливости. Почему, подробнее я скажу позже, но главная причина – динозавры были не просто двуноги, их задние конечности находились в положении строго под туловищем (научно это называется – парасагиттально). Более примитивное расположение конечностей – несколько враскорячку, приблизительно такое, в котором некоторые не обремененные культурой представители хомо сапиенсов предпочитают сидеть в общественном транспорте, – называется латеральным. Перевести в положение под туловище только две задние конечности было гораздо проще, чем выпрямлять все четыре. Почему? Во-первых, потому что две меньше, чем четыре, во-вторых, для изменения положения задних конечностей требуется меньшее количество преобразований, чем для изменения положения передних. В плечевом поясе костей было больше, а значит, и эволюционировать до расположения под телом передним конечностям надо было дольше. Итак, предки динозавров просто быстрее всех достигли парасагиттальности и заняли подходящие экологические ниши, пока прочие продолжали мучиться с передними конечностями?
На самом деле эта очень красивая схема работает не до конца. Как показывает единичный, но весьма впечатляющий пример лисовиции, несмотря на всю сложность мероприятия, травоядные тероморфы сумели к концу триаса перевести все свои четыре лапы под туловище. Кроме лисовиции, возможно, минимум еще один, менее крупный, но тоже внушительный дицинодонт мог ходить на выпрямленных или на почти выпрямленных ногах [20] , скелет его неизвестен, но следы навсегда останутся в наших сердцах, то есть в истории палеонтологии – именно они продемонстрировали характерную «прямую» походку неведомого существа. Следы были найдены в Патагонии, то есть довольно далеко от доисторической Польши – места обитания лисовиции. Эти недавние открытия позволят по-другому взглянуть и на дицинодонтов вообще, то есть прямые конечности, быть может, не были для них такой уж редкостью. Что, видимо, все или как минимум многие дицинодонты уже обладали достаточно «продвинутым» обменом веществ – могли поддерживать постоянную температуру, что означает также способность поддерживать и постоянное напряжение мышц, держащих конечности гордо распрямленными, в общем, вероятна высокая распространенность среди дицинодонтов конечностей подтельного прикрепления. Но, как мы видим, эволюционных преимуществ это нашим родичам не дало, отчего так? Более того, уже гораздо более поздний и совсем, окончательно и бесповоротно млекопитающий адалатерий (Adalatherium hui) почему-то все еще не вполне справился с распрямлением конечностей. Что самое странное, именно задние конечности, хотя их-то теоретически распрямить гораздо проще, он совершенствовать и не спешил: подобрав под туловище передние конечности, задние он переставлять не торопился [21] , – эта ветвь эволюции буксует, и, кажется, совершенно на пустом месте (дальше я попробую показать, что место это далеко не такое пустое). И кстати, почему, несмотря на сложность поставленной задачи, дицинодонты справились с ней почти одновременно с переходом динозавров к бипедализму? Ведь динозавры решали вопрос более простым способом. Наконец, как мы видим постфактум, двуногость оказалась оптимальной для существ с рептильным строением, но доэволюционировали до нее вовсе не одни только динозавры.
20
https://peerj.com/articles/5358/
21
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2234-8
Первые существа, оторвавшие переднюю часть тела от земли и устремившиеся в светлое, как им казалось, будущее, появляются еще в палеозое – в пермскую эпоху, это были болозавриды эудибамы (Eudibamus cursoris). На ветвях эволюционного древа они располагались, видимо, равноудаленно как от синапсид, так и от диапсид. Не могу сказать, встали ли эудибамы на задние ноги окончательно и бесповоротно или это только временное удовольствие, второе кажется мне более вероятным, тем не менее первооткрыватели нарекли их истинно двуногими. Никакого особого эволюционного успеха им это не принесло: в мезозое вся линия проколофономорфов, к которой они принадлежали, почила в бозе, не оставив, видимо, позднейших потомков.
В самом же мезозое среди архозавров бипедализм уже используется вовсю.
Попозавры же были ближе скорее к крокодилам, чем к динозаврам. Когда я говорю – ближе к крокодилам, это вовсе не означает, что они были плоскими, чешуйчатыми и зелеными. Современные крокодилы – животные высокоспециализированные, хорошо приспособившиеся к водной среде, а круротарзам (к которым принадлежали и попозавриды) в массе хорошо было на земле, хотя и водные формы среди них встречались. У них могли быть самые разнообразные внешние покровы, различным образом устроенные челюсти – и да, среди круротарз были и травоядные (на вегетарианский режим питания разные крокодиломорфы вообще переходили неоднократно) [23] .
22
Несмотря на звучное название, пятая точка у них была вполне обычной.
23
https://unews.utah.edu/croc-teeth/
Еще один пример бипедализма среди триасовых крокодиломорфов – карнуфекс каролиненсис (Carnufex carolinensis). Возможно, опять же, он был бипедален только факультативно (то есть, повторяю, время от времени, когда ну очень надо было кого-то догнать или от кого-то убежать), не будучи специалистом, не берусь судить о степени двуногости, но малые передние конечности явно указывают на не слишком частое и интенсивное их использование. Еще одно животное, уже точно и окончательно перешедшее к бипедализму, также родич попозавров – эффигия (Effigia okeeffeae). Она выглядит практически как копия какого-нибудь позднейшего динозавра-орнитомимида (очень специальные динозавры, похожие на страуса с длинным хвостом и с лапками вместо крыльев). Примеры можно множить: даже уже в меловом периоде, под боком у динозавров, жили сравнительно крупные (видимо, около трех метров в длину) двуногие крокодиломорфы батрахопусы (Batrachopus grandis) [24] .
24
Причем попозавриды, карнуфекс и эфигия – еще сравнительно простые случаи. Другие круротарзы, «системы» равизухиды, разделывались с проблемой переноса конечностей с периметра тушки под оную еще радикальнее.
Две оговорки. Первая – насчет латыни, не очень латыни и названий всяческих ископаемых. Тем более что я ими уже успел изрядно вас попотчевать, да к тому же не только латинскими, но и с некоторыми вкраплениями греческого. Названия эти часто с подвохом, они не рассчитаны на простых смертных, и латиницей уважаемые равизухиды записываются как Rauisuchidae. Понять без специальной подготовки, что первая u в этом названии будет читаться как «в», нельзя, это можно только почувствовать, а что ch читается как простое «х», на этом фоне такая мелочь, что ею можно пренебречь, – оно так читается у всех существ, именуемых крокодилами, то есть «зухами».
Но не только имя равизухид содержит массу интересного и познавательного. Они проделали со своими конечностями то, что больше в истории Земли не повторил никто и никогда. Если вы заглядывали в анатомический атлас или каким-то иным (надеюсь, законным) способом знакомились с устройством человеческого скелета, вы помните, что бедренная кость в целом более-менее прямая. Однако в верхней (научно именуемой «проксимальной») части кость «изгибается» – ее головка будто склоняется для того, чтобы соединиться с ветлужной впадиной и тазом. И такой системы крепления конечностей придерживаются все «нормальные», перешедшие к парасагиттальности, животные – и млекопитающие, и динозавры, включая птиц. Равизухиды справились с проблемой на свой, совершенно эксклюзивный манер – они не стали особенно экспериментировать с устройством бедренной кости и вместо этого изменили расположение самих ветлужных впадин – повернули их вниз. Собственно, такой эксперимент они могли позволить себе только потому, что были одними из первых, кто парасагиттальность осваивал, – они еще не особо конкурировали с другими животными, и даже такая неоптимальная конструкция дала им заметное преимущество. То, что равизуховское устройство конечностей так и осталось уникальным, говорит о его меньшем удобстве в сравнении с обычным способом присоединения бедренной кости к тазу «сбоку». Это логично: наши бедренные кости могут свободно вращаться в суставах, кости равизухий только раскачивались в их ветлужных впадинах, да и таз у них был шире. Но интересно мне сейчас не то, что равизуховый путь оказался тупиковым, важно, что именно они первыми перешли к расположению ходовой части под туловищем и при этом у них выпрямились не только задние, но и передние конечности! Казалось бы, какое эволюционное достижение, какая удача… Вместо этого на протяжении эволюции равизухий видна тенденция к постепенному уменьшению передних конечностей. Они, возможно, так и не стали бипедальны на постоянной основе (облигатно), но в локомоции многих поздних массивных равизухий передние конечности принимали минимальное участие. То есть преимущество двуногости для существ с рептильным строением вовсе не сводится к тому, что задние конечности проще переставить под тело. Крупные равизухии, уже справившись с этим перемещением, все равно эволюционируют в направлении двуногости. И в кайнозое, кстати, мы видим приблизительно то же: то есть сухопутные крокодилы (не все, и далеко не все, разумеется) тоже переходят к факультативной бипедальности.
Еще одно интересное замечание: у более стройных, говоря языком возвышенно-научного латинизма, грациальных представителей равизухид строение таза было более примитивным (если верить Сенникову А. Г.), то есть более легкие персонажи не были склонны экспериментировать с положением ног. Это тоже неудивительно – легкое тело и таскать легче, выигрыш от перестройки конечностей в данном случае не очень велик, а вот для животных крупных уменьшение нагрузки при беге было вопросом насущным. К тому же у крупномеров нет такой опции, как заныкаться куда-то под камешек – уж если вымахал размером с небольшую тележку, будь добр, рассчитывай на свои силы и скорость. Хотя, как мы знаем, в мезозое и существа по нынешним меркам гигантские [25]
25
Конец ознакомительного фрагмента.