Летающие жирафы, мамонты-блондины, карликовые коровы... От палеонтологических реконструкций к предсказаниям будущего Земли
Шрифт:
То, что у динозавров могли быть перья, и то, что необычные типы перьев — явно не принадлежащие птицам — существуют, стало известно прежде чжэхольских находок. Сергей Курзанов из Палеонтологического института АН СССР в 1987 году открыл в меловых отложениях Монголии динозавра, передние конечности которого были устроены подобно крыльям, а структура костей этих конечностей указывала на наличие перьев при жизни ящера. Он и название получил подобающее — авимим (Avimimus [22] ). Разгоняясь, этот ящер мог использовать широко расставленные оперенные лапы как балансир, а вероятно, и вспархивать во время охоты или при опасности, как плохо летающие птицы.
22
Лат. «птицеподобный».
Строение авимима подсказало, что техника птичьего полета, скорее всего, развивалась у таких машущих на бегу существ, а не у планирующих с деревьев. Напомню, что манирапторы приобрели птичьи по организации мозги, не отрываясь от земли: при быстром беге, чтобы легко и точно маневрировать, они тоже нужны. Биофизик Кеннет Дайэл из Университета Монтаны на опыте с птенцами показал, что, перебирая ногами, птица способна взбежать на 15-градусный склон, а с машущими крыльями даже на 75-градусный — почти вертикаль. И вернуться в гнездо или просто влезть на дерево. Так что машущее оперенное крыло птицы вполне могло появиться задолго до полета и для иных целей, так же как у насекомых. Освоившие планирующий стиль полета микрорапторы перейти на машущую технику уже были не способны.
Птичьи черты (строение перьев, скелета, дыхательного аппарата и теплокровность), на что обратил внимание Евгений Курочкин, накапливали как предки современных веерохвостых птиц, так и другие группы пернатых существ (конфуциусорнисы, энанциорнисы), а также динозавры, причем независимо. Получились различные в тонких деталях (например, разные типы коракоидно-лопаточного сустава), но вполне способные к машущему полету конструкции. А эволюция пернатых существ была столь же мозаичной, как и эволюция первых членистоногих или млекопитающих.
Считается, что самыми последними освоили воздушное пространство млекопитающие, однако уже среди древнейших — триасовых — представителей этой группы нашлись формы, приспособленные к планирующему полету. Среди современных млекопитающих летными качествами выделяются машущие рукокрылые и планирующие шерстокрылы. Единственный ныне род шерстокрылов (Cynocephalus) обитает в тропической Юго-Восточной Азии, Индонезии и на Филиппинах. Черепом шерстокрыл напоминает лемура (но молекулярные биологи сближают его с грызунами), а скелет отличается длинными тонкими конечностями. Между конечностями натянута перепонка, с помощью которой эти живые планеры перелетают на расстояние до 130 метров. По земле они передвигаются совсем плохо и в случае неудачного приземления поскорее, скачками, карабкаются по стволу дерева наверх. Живущие по соседству грызуны — гигантские летяги не только хорошо передвигаются по земле, но и способны парить до 450 метров. Шерстокрылы и летучие мыши появились не позднее 55 миллионов лет назад.
В отличие от редких шерстокрылов рукокрылые — крыланы (летучие собаки) и летучие мыши составляют пятую часть видов современных млекопитающих. Самые древние из известных летучих мышей уже летали благодаря кожистой перепонке, растянутой между пальцами передних конечностей и задними лапами, и охотились с помощью эхолота-улитки — небольшого спирального органа в задней части черепа. Они испускали ультразвуковой сигнал, который, отражаясь от насекомых, воспринимался чувствительными волосками слуховой улитки и создавал звуковой портрет объекта [23] . Натяжение перепонки регулируется пронизывающими ее мышечными волокнами, а растяжимость ей обеспечивают эластино-коллагеновые волокна (в этом рукокрылые повторяют птерозавров). Интересно, что становление машущего полета привело к развитию у летучих мышей в скелете киля, где крепится мощная грудная мускулатура, как у птиц, и многочисленных дополнительных сочленений в скелете передних конечностей. Двигая пальцами и задними лапами, мыши могут менять натяжение летательной перепонки, любые изменения профиля которой чувствуют густой сетью нервных волокон и легко маневрируют: пикируют, описывают петли, делают бочку и входят в штопор без всяких последствий. И все это на скорости 20–30 километров в час! Даже в тесной пещере, где обитает несколько тысяч особей, летучие мыши никогда не сталкиваются с летящими сразу во всех направлениях соседями.
23
Крыланы, полагающиеся на зрение, предпочитают летать в сумерках, до наступления полной темноты, и питаться плодами, нектаром и пыльцой.
Если на соискание роли птичьих предков претенденты выстраиваются в длинную очередь, то у летучих мышей таковых что-то не видно. Проблема, конечно, в том, что мелкие редкие животные с тонкими костями в палеонтологической летописи оставить свой след шансов практически не имеют. На ее страницы пробивается в основном тот, кто покрупнее и пообильнее. Статистические расчеты показывают, что почти 90 процентов летучих мышей, когда-либо существовавших в природе, следов своего пребывания на Земле, увы, не оставили…
Быстрый же рост разнообразия летучих мышей в эоценовую эпоху отмечается не только находками скелетиков этих млекопитающих, но и, например, резкой сменой среди златоглазок: именно тогда современные представители этой группы ночных сетчатокрылых, способные улавливать мышиные ультразвуки, быстро начали замещать своих предшественниц, «не выучивших иностранный язык». Позднее, в олигоценовую эпоху, контроружие «изобрели» ночные бабочки-совки, разные группы которых научились создавать ультразвуковые помехи или, услышав мышиный ультраписк, быстро реагировать на него акробатическими воздушными кульбитами.
Если же верить молекулярным биологам (а верить им можно), то предков этой группы нужно искать среди общих предков хищников и копытных. И действительно, поместив череп ископаемого копытного хищника гиопсода (Hyopsodus) из группы кондиляртр, жившего прежде первых несомненных летучих мышей, в компьютерный микротомограф, палеонтологи Антони Равель и Мева Орлиак из Университета Монпелье обнаружили нечто похожее на улитку. Конечно, эта улитка была далека от совершенства, но сканировать с ее помощью окружающее пространство на частоте 77–208 герц было можно. Если из кондиляртр, условно говоря, получились и лев, и лошадь, и кит (тоже, кстати, более всего полагающийся на эхолокацию), то почему не летучая мышь? Тем более что древнейшие представители этой группы, такие, как раннеэоценовый онихониктер (Onychonycteris), тоже не были искусными специалистами по ультразвуковым колебаниям.
Приматам, чтобы подняться в воздух, пришлось изобретать аппараты, мало похожие на те, что появились в ходе эволюции — без машущих крыльев, перьев и перепонок. Все это человек последние 250 лет (срок по меркам существования жизни ничтожный) тоже пытался воссоздать, но оказалось, что повторить механизмы, оттачивавшиеся природой сотни миллионов лет, практически невозможно. Лишь безмоторные дельтапланы несколько напоминают некоторые летающие семена и животных, но это лишь исключение, подтверждающее правило. И летать, опираясь не на крылья, а лишь на силу разума, оказывается непросто…
3. Кто делает погоду?
Толстый слой февральского снега превратил сопки Центральной Чукотки в совершенно правильные конусы. Между ними вольно разгуливает ветер, понижая уже привычные -30 °C до каких-то немыслимых отрицательных значений. Но тундра жива: по ложбинке вальяжно катится целая лавина зайцев-беляков, движение стаи не столько видно, сколько ощущается по перемещению многочисленных черных точек — кончиков ушей; в ту же сторону пробегает лисица, почти круглая в своей зимней шубке, причем не рыжей, а ярко-красной; из-за курума — россыпи камней — показывается чья-то любопытная голова почти без ушей. То ли небольшой медведь, то ли крупная собака. Когда зверь вылезает целиком и поворачивается немного боком, по горбатой спине и огромному пушистому хвосту узнаю росомаху — самого большого представителя семейства куньих на планете. Вижу ее живьем впервые и, удивляясь, что это красивое создание почему-то у многих вызывает чувство омерзения, пытаюсь подойти поближе. Зверь не уходит, а так же осторожно косолапит мне навстречу. Длинные когти не видно, но слышно, как они постукивают друг о друга в ритме шагов. Справа возникает еще одна такая же голова, слева — тоже, их число приближается к десяти. И тут мне вспоминается берцовая кость шерстистого носорога, виденная в Музее «Ледниковый период», — перегрызенная пополам и вся покрытая бороздками от твердых острых зубов… Вряд ли рогатый гигант был повержен росомахами, и ели те, наверное, только туши погибших носорогов… Но лучше все-таки ретироваться к буровым установкам, укутанным от зимней стужи до такой степени, что они стали похожи на боевые орудия повстанцев из киносаги «Звездные войны».