Новая история происхождения жизни на Земле

Киршвинк Джозеф

Эволюция больших нелетающих птиц (бескилевых), существующих сегодня, — страусов, нанду, казуаров и других — всегда представлялась возвратом к двуногим формам динозавров. Но поскольку такие птицы, естественно, не могли прыгать с острова на остров или пересекать большие водные пространства, как это делают летающие птицы, то давно устоялось мнение, что все группы нелетающих птиц возникли независимо друг от друга. Так как большинство таких птиц обитают сегодня на южных материках, которые в мезозойскую эру были объединены в один суперконтинент, то подразумевается, что страусы Африки, нанду Южной Америки и казуары Австралии возникли в результате раскола Гондваны. Однако одним из многочисленных сюрпризов ДНК-анализа оказалось то, что эти нелетающие бескилевые птицы на самом деле развились как отдельные группы не

после, а до того, как потеряли способность к полету [243] .

243

K. J. Mitchell et al., «Ancient DNA Reveals Elephant Birds and Kiwi Are Sister Taxa and Clarifies Ratite Bird Evolution,» Science 344, no. 6186 (2014): 898–900.

Африка и Мадагаскар — одни из первых областей Гондваны, отделившиеся от основного суперконтинента, поэтому можно было предположить, что ранняя изоляция этих участков суши приведет эволюцию к созданию самых древних бескилевых — африканских страусов и слоновых птиц Мадагаскара. Из-за близости Мадагаскара к Африке казалось вероятным, что страусы и слоновые птицы должны быть близкородственными, но при этом сильно отличаться от прочих нелетающих бескилевых, включая нанду и новозеландских моа (последние, так же как и существующие сегодня киви, развивались в собственной изоляции). Но, как уже упоминалось, изучение ДНК дало неожиданные результаты.

Мадагаскарские слоновые птицы оказались ближе к новозеландским моа и киви, чем к африканским страусам. Эти данные подтверждают гипотезу, что группа, в которую входили слоновые птицы и их новозеландские родичи, обрела генетическую самостоятельность до того, как потеряла способность к полету.

Ныне живущие бескилевые являются единственными крупными динозавроподобными птицами прошлого. Самые большие сухопутные птицы, на сегодняшний день вымершие, демонстрировали возврат к строению тела, характерному для двуногих плотоядных динозавров мезозоя. Известные под научным названием «фороракосы» («ужасные птицы»), эти существа появились в Южной Америке примерно 60 млн лет назад и исчезли около 2 млн лет назад, в период первого плейстоценового наступления ледников. Некоторые из этих птиц перебрались в Северную Америку, а в Южной они оставались главными хищниками в течение почти всего кайнозоя В современности нет существ, подобных фороракосам, и это прекрасно.

Новые сведения, полученные в 2010 году методами компьютерной томографии, помогли нам по-новому увидеть жизнь и гибель этих существ. Исследование показывает, что большие клювы этих чудовищ были полыми, что стало для ученых полной неожиданностью. Такой клюв должен быть хрупким и слабым, его легко сломать боковым воздействием. Скорее всего, они использовали клюв как топор, а настигая жертву, полагались на свои мощные лапы с огромными когтями.

Как и у большинства нелетающих птиц, крылышки у фороракосов были маленькие и короткие, но лапы — длинные, сильные, с когтистыми пальцами. Мускулатура лап позволяла развивать большую скорость при беге. Было установлено, что некоторые виды «ужасных птиц» могли бегать со скоростью 112 км/ч по плоской местности, а в южноамериканской пампе таких мест полно. В беге они могли бы соперничать, скажем, с гепардами. Сочетание высокой скорости передвижения, большого клюва и жутких когтей на мощных лапах делали фороракосов более чем успешными хищниками.

Из всех птиц фороракосы имели самый большой мозг, а отсюда напрашиваются неприятные выводы. Недавно стали известны результаты наблюдений над интеллектом африканских серых попугаев: нейрофизиологи и психологи считают, что мы серьезно недооцениваем разумность птиц. Хотя специалисты признают наличие когнитивных способностей у приматов, птицы в целом — и фороракосы, возможно, тоже — являются одними из самых разумных живых существ, когда-либо живших на нашей планете.

Глава 19

Появление человека и десятое массовое вымирание:

2,5 миллиона лет назад — современность

Было время, когда на страницах некоторых книг высказывались предположения, что мир, возможно, вступает в эпоху

еще одного массового вымирания (в двух книгах соавтора данного сочинения Питера Уорда также можно обнаружить подобные утверждения, см., например, Rivers in Time («Реки времени»)) [244] . В книге Ричарда Лики The Sixth Extinction («Шестое вымирание» [245] ) было представлено подробное описание пяти «великих массовых вымираний» (о которых мы уже рассказали выше), в результате каждого из которых погибало более 50 % всех существовавших в соответствующий период видов: ордовикское, девонское, пермское, триасовое и мел-палеогеновое. В нашей новой истории развития жизни на Земле мы берем на себя смелость утверждать, что всего произошло 10 крупных массовых вымираний, масштабы которых позволяют отделить их от малых вымираний, например, от события гибели видов в период позднепалеоценового термического максимума или нескольких случаев частичной гибели видов в юрском или меловом периодах. Итак, 10 крупных массовых вымираний:

244

P. Ward, Rivers in Time (New York: Columbia University Press, 2000).

245

R. Leakey and R. Lewin, The Sixth Extinction (Norwell, MA: Anchor Press, 1996).

1. Кислородная катастрофа. Это событие, возможно, было самым опустошительным, если говорить о процентном соотношении погибших и выживших видов — отдельно и таксономическими группами. Кислород оказался смертельно ядовитым почти для всех видов микроорганизмов в соответствующий период времени. Если учесть, что это событие отчасти совпало с первым периодом «Земли-снежка», то становится понятно, насколько оно было ужасным. Представьте, что вы идете по улице, и вдруг воздухом становится невозможно дышать. Воздух есть, но он совсем другой! Вот что испытали те водные организмы, которые создали жизнь на Земле. Океан вдруг наполнился кислородом.

2. Серия вымираний в криогении. Период последовательных событий «Земли-снежка» в позднем протерозое. Океан и сушу сковал толстый грязный лед. Фотосинтез почти прекратился. Богатая и разнообразная жизнь на суше и в море (причем в море намного богаче и разнообразнее) погибла. Это был удар не просто по разнообразию видов, но по самой биомассе.

3. Вымирание в позднем эдиакарии. Погибали строматолиты, цианобактериальные маты и, в особенности, вендобионта — «эдиакарский сад». Его населяли прожорливые и, что главное, способные к самостоятельному передвижению животные, которые ели все подряд на своем пути, внося страх и смуту в экосистемы малоподвижных микроорганизмов, покрывавших дно океана и поверхность суши.

4. Вымирание в позднем кембрии — кембрийский положительный сдвиг изотопа углерода. Гибель большинства трилобитов, многих видов «странных чудес» из сланцев Бёрджесс и пр. Очень важно помнить, что впоследствии полностью поменялись морфологические типы трилобитов, которые эволюционировали из форм с примитивными глазами и сегментацией, не позволяющей сворачиваться в шар и тем самым спасаться от хищников. В результате этого события пострадали первые по-настоящему крупные подвижные и покрытые панцирем плотоядные организмы — головоногие наутилоиды. Также имели место заметные химические изменения.

5. Ордовикское массовое вымирание. Глобальное вымирание тропических видов. Было вызвано похолоданием и, возможно, изменением уровня моря.

6. Девонское массовое вымирание. Придонные организмы и другие обитатели моря. Было ли это первым парниковым вымиранием?

7. Пермское массовое вымирание. Парниковое массовое вымирание на суше и в морях.

8. Триасовое массовое вымирание. Парниковое массовое вымирание на суше и в морях.