Как живые: Двуногие змеи, акулы-зомби и другие исчезнувшие животные
Шрифт:
И получается, что первыми «китами» среди позвоночных стали костные рыбы, но особой группы – пахикормные (Pachycormiformes, от греч. ????? – «толстый» и ???µ?? – «весло»), населявшие раннеюрские – позднемеловые моря (180–66 млн лет назад). Они тоже сначала превратились в крупных активных хищников 2–3-метровой длины, но затем им пришлось перевоплощаться в «китов» (рис. 7.1). Получилась самая большая костная рыба за всю историю этой группы – лидсихт загадочный (Leedsichthys problematicus). Хотя остатки рыбы найдены в Англии, ее имя к известному городу Лидс отношения не имеет.
Назвали ископаемое в честь первооткрывателя – палеонтолога-любителя и джентльмена-фермера (дворянина, занимающегося сельским хозяйством) Альфреда Николсона Лидса. В 1887 г. он обнаружил необычные окаменелости в оксфордской глине возрастом около 165 млн лет (среднеюрская эпоха) в графстве Кембридж. Глина разрабатывалась для изготовления кирпича и черепицы, но в ямы спускались и коллекционеры в поисках окаменелостей. Чтобы аккуратно, косточка за косточкой их извлечь, в ход
Рис. 7.1. Скелет пахикорма (Pachycormus) с серповидными грудными плавниками (невральные дуги окостенели, тела позвонков – нет, и поэтому на их месте образовалось продольное зияние), вид сбоку; длина 0,4 м; раннеюрская эпоха (182–175 млн лет); земля Баден-Вюртемберг, Германия (Зенкенбергский музей, Франкфурт-на-Майне)
Название рыбе придумал Артур Смит Вудворд из того самого музея, куда попала коллекция Лидсов. Даже опытного палеоихтиолога весьма озадачили полутораметровые жаберные дуги (с частыми тычинками) и плавниковые лучи, кроме которых почти ничего, принадлежавшего той же рыбе, найдено не было. К сожалению, вне научных кругов имя сэра Смит Вудворда в основном известно благодаря пилтдаунской афере – фрагментам черепа «самого первого англичанина» [9] (так сказано в посмертной книге ученого). Они оказались сфабрикованы из подпиленных и окрашенных останков средневековых людей, челюсти и зуба современного орангутана. Из причастных к «открытию» светил того времени – коллекционера Чарльза Доусона, иезуита-эволюциониста Пьера Тейяра де Шардена, писателя Артура Конан Дойла, антрополога Элиота Смита, самого Смита Вудворда и других – в авторстве можно было подозревать каждого. Если же использовать метод дедукции, разработанный Конан Дойлом, то большинство улик указывает на Чарльза Доусона. Он имел доступ к богатейшим коллекциям Британского музея, создал более 30 других фальшивок и за несколько лет до «открытия» обещал всем великую находку…
9
Woodward A. S. The Earliest Englishman. – London: Watts & Co., 1948.
Рис. 7.2. Реконструкция хвостовой лопасти лидсихта (Leedsichthys problematicus), состоящей из множества плавниковых лучей, вид сбоку; высота 2,75 м; среднеюрская эпоха (165 млн лет); графство Кембридж, Англия (Музей естественной истории, Лондон)
Вклад Смита Вудворда в науку все равно перевешивает его чрезмерно смелые суждения о человеке из Пилтдауна. Только научных статей и книг он опубликовал более 650 (на всякий случай: о компьютерах и принтерах тогда никто и не мечтал). В основном, конечно, он писал об ископаемых рыбах и бесчелюстных всех геологических возрастов и со всего мира: от России и Эстонии до Бразилии и Аргентины (везде побывал лично), а также Ливана (где при его участии был открыт верхнемеловой лагерштетт Хаджула). Но всерьез Смит Вудворд интересовался и плейстоценовыми сайгаками с реки Темзы, и меловыми птерозаврами Бразилии (одна из первых работ о лагерштетте Крато), и происхождением ихтиозавров, и зарождением жизни на Земле, и много еще чем.
Лидсихта он отнес к костным ганоидам и прикинул длину рыбы: примерно 9 м. Другие исследователи того времени не исключали, что это вообще стегозавр. (Отдельные фрагменты принимали за остатки ихтиозавров, птеродактилей, змей, гигантских водорослей или древесных стволов, поскольку на срезе огромные кости с гаверсовыми каналами напоминали спил древесины с сосудистой системой.) Динозавровую природу остатков опроверг «ветеран костяных войн» Отниел Чарльз Марш, но прихватил часть имевшегося материала за океан – в Йельский университет. Хотя костей рыбы в последующие годы прибавилось, в основном стараниями Лидса, почти все они уходили в частные руки и расплывались по всему свету. Лишь в начале этого века палеонтологи решили наконец добыть ископаемые остатки лидсихта, чтобы понять, как он устроен. Для этого они при поддержке десятков добровольцев (и
Грандиозная во всех смыслах находка позволила установить, что лидсихт и вправду был первым «усатым китом» среди позвоночных, т. е. плавающим гигантом-фильтратором. Понятно, что для передвижения ему требовался мощный и широкий серповидный хвостовой плавник. Лопасти состояли из множества длинных, плотно уложенных плавниковых лучей, усиленных по передней кромке фулькрами, и в препарированном виде напоминали фигурную бамбуковую занавеску. А вот серповидные грудные плавники такой же конструкции из-за их размеров животному повернуть было сложно, и они служили единым несущим крылом. Уцелела у экземпляра из Питерборо и часть спинного плавника – подобного тому, что имелся у всех более мелких и потому лучше сохранившихся пахикормных родственников. Двигалась рыба медленно и плавно.
Процеживание больших объемов воды при отсутствии китового уса – роговых (кератиновых) выростов нёба – осуществлялось жабрами. Поэтому жаберные дуги и были по переднему краю покрыты, словно частоколом, жаберными тычинками – длинными костяными выростами, на которые обратил внимание Смит Вудворд. Изначальное предназначение этих подвижных элементов – предохранять нежные жаберные лепестки от повреждений. Но, как мы видим, у некоторых рыб жаберные тычинки стали важной частью цедильного аппарата. У лидсихта они превышали в длину 10 см, и каждая несла продольный желобок, вдоль которого протягивалась пара зубчатых гребней. Вся эта конструкция служила мелкоячеистым ситом, очень похожим на то, которым пользуется гигантская акула. Судя по длине поджаберных и рожковидно-жаберных (спинных и брюшных) костяных члеников жаберной дуги, ширина глотки с цедильным аппаратом достигала 1,1 м, а высота – 1,5 м.
Зубов в пасти за ненадобностью не было. Округлая голова немного походила на черепашью. Широко разевать рот помогала укрупненная лопатовидная гиомандибула, сочлененная со слуховой областью черепа. Выдвижение этого широкого и длинного рычага вперед заставляло нижнюю челюсть уходить далеко вниз, а рот и глотка при этом широко распахивались. Обильная пища переваривалась в кишечнике со спиральным клапаном (он, правда, тоже виден лишь у некоторых мелких пахикормных). Глотать мелкую пищу было, кроме того, безопаснее. Случалось, что у хищных предшественников лидсихта – почти метровых пахикормов (Pachycormus) – добыча буквально вставала поперек пищевода, что приводило к смертельному исходу. Так произошло с одной из рыбин, схватившей аммонита с 10-сантиметровой ребристой известковой раковиной: пищеварительный сок лишь чуть-чуть растворил ее внешний слой.
По своему положению пахикормные, наряду с аспидоринховыми, были еще одной ранней группой рыб, близкой к костистым. Однако они избрали путь развития, в ходе которого сначала получились крупные хищники. Уже в начале своей эволюции пахикормные, подобно многим другим рыбам, приобрели облегченный скелет, в чем уподобились акулам и скатам (у которых скелет хрящевой), но не костистым рыбам.
У большинства костистых минерализованная костная ткань, конечно, имеется, но она бесклеточная. Хотя такая кость лишена остеоцитов, она не потеряла возможности перестраиваться по мере необходимости, но при этом, сократившись в объеме, обрела большую прочность (рис. 7.3). Поскольку в ней есть множество коллагеновых волокон, кость не теряет упругости. В итоге тонкие, но по-прежнему прочные кости облегчили вес скелета, чем настоящие костистые рыбы (Euteleostei) и воспользовались. Появившись в позднемеловую эпоху, они быстро обогнали всех прочих рыб и в разнообразии, и в количестве (ныне их насчитывается более 18 000 видов). Единственное, чего лишились эти рыбы, – возможности мобилизовать из костей дополнительные кальций или фосфат. Впрочем, как только минеральная добавка понадобилась в повышенном объеме, остеоциты вернулись у рыб, обладающих активным обменом веществ. И клеточная кость возникла заново у таких «теплокровных», как тунцы и солнечные рыбы, или опахи, а также у проходных форм, например лососевых.
Рис. 7.3. Скелет древних представителей широко распространенных ныне костистых рыб – сельдеобразных (Knightia eocaena, на переднем плане) и окунеобразных («Priscarara» liops); длина найтии 10 см; эоценовая эпоха (50 млн лет); Грин-Ривер, шт. Вайоминг, США (EU)
Исчезновение костного скелета для больших рыб, в отличие от крупноразмерных наземных позвоночных, нуждающихся в прочной опоре, не проблема: водная толща поддерживает тело на плаву. А что рыбам и другим водным позвоночным еще нужно? Однако чем меньше масса тела, особо весомую часть которого составляет именно тяжелый скелет, тем ниже энергетические затраты на ускорение и торможение в водной среде. От этого зависит маневренность – исключительно важная физическая характеристика больших подвижных фильтраторов и хищников. Кроме того, отпадает необходимость направлять на формирование минерального скелета существенную долю энергозатрат, которые тоже росту не способствуют.