Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни
Шрифт:
Он охватывает половину юрского периода, весь триас, всю пермь и последние 10 млн лет каменноугольного периода. Сначала пилигримы перемещаются из середины юрского периода в сухой мир триаса – один из самых жарких периодов в истории планеты. Тогда вся суша соединилась, образовав Пангею. Здесь мы наблюдаем массовое вымирание конца триаса, во время которого исчезли три четверти видов. Но это ничто по сравнению со следующим переходом, в конце которого мы перемещаемся из триаса на один период назад: в пермь. На границе пермского и триасового периодов вымерло 90 % видов. Все они, включая трилобитов и несколько других крупных групп животных, не оставили потомков. Справедливости ради заметим, что трилобиты довольно давно находились на грани исчезновения. Но все же вымирание конца перми было самым разрушительным в истории. В Австралии сохранились некоторые свидетельства того, что это вымирание, как и меловая
Неизбежно возникают ассоциации с апокалипсисом. Но не стоит драматизировать. Вымирание неизбежно случается почти со всеми видами. Вероятно, 99 % видов, когда-либо живших на Земле, вымерли. Однако доля вымираний видов на миллион лет непостоянна и лишь иногда превышает 75 %: это значение принято считать границей массовых вымираний. Таким образом, массовые вымирания – это пики на графике скорости вымираний.
Доля родов морских животных, вымерших в фанерозое. Sepkoski [260].
На графике показано количество вымираний на миллион лет [58] . Видно, что пикам соответствуют явно не самые приятные события. Возможно, это катастрофы – как, например, столкновение с небесным телом 65 млн лет назад, которое привело к гибели динозавров. Вероятно, в некоторых случаях вымирание не было внезапным. Ричард Лики и Роджер Левин говорят о “шестом вымирании”, причиной которого стал Homo sapiens или, как говорил Уильям Картрайт, мой учитель немецкого [59] , Homo insipiens [человек неразумный].
58
Абсолютные значения здесь меньше 75 %, потому что они относятся к родам, а не видам. Значения для видов выше, чем для родов, поскольку каждый род включает много видов, и, соответственно, для рода вымирание менее вероятно.
59
Представительный мужчина с кустистыми бровями, всегда говоривший без обиняков, м-р Картрайт задумывался о вопросах охраны окружающей среды задолго до того, как они стали популярны. На лекциях он уделял много внимания экологии – в ущерб нашему немецкому, но на пользу кругозору.
Прежде чем перейти к звероящерам, разберемся с терминами. Термины “рептилия” и “млекопитающее” могут относиться как к кладам, так и к градам – это не взаимоисключающие понятия. Клада – это группа, состоящая из всех потомков одного предка. Например, птицы – это клада. “Рептилии” в традиционном понимании не являются настоящей кладой, потому что в эту группу не входят птицы. Поэтому биологи называют рептилий парафилетической группой. Некоторые рептилии (например, крокодилы) ближе к нерептилиям (птицам), чем к другим рептилиям (черепахам). То общее, что есть у всех рептилий, объединяет их в граду – но не в кладу. Града – это группа животных, которые достигли сходного уровня эволюционного развития.
Еще один пример грады – так называемый герп. Герпетология – это наука о рептилиях (кроме птиц) и амфибиях. “Герп” – необычная грамматическая конструкция: это сокращение, для которого нет полной формы. Герп – это животное, которое изучает герпетолог. Разумеется, это не самый правильный способ описания животного. Самое близкое по значению слово – библейские “гады”.
“Рыбы” – это акулы, различные вымершие животные, костистые рыбы (форель, щука и другие) и целаканты. Форель на самом деле ближе к человеку, чем к акулам (а целаканты – еще более близкие родственники людей, нежели форель). Таким образом, “рыбы” – это не клада, потому что в нее не включен человек (и вообще все млекопитающие, птицы, рептилии и амфибии). Рыбы – это града, объединяющая животных, похожих на рыб. Но предложить точное определение грады
Понятие грады очень полезно, если вы твердо верите, что эволюция идет только в одном направлении – в сторону прогресса, следуя параллельными путями от одной отправной точки. Если вы, например, считаете, что все родственные линии независимо и параллельно эволюционировали от амфибийных форм к рептильным и затем к млекопитающим, можно говорить о том, что после грады рептилий животные попадают в граду млекопитающих. Возможно, подобное действительно происходило. Именно эта точка зрения стала первой, с которой я познакомился, – благодаря моему уважаемому преподавателю палеонтологии позвоночных Гарольду Пьюзи.
Если мы перейдем к другой крайности и будем мыслить в терминах строгой кладистики, то слово “рептилия” будет иметь право на существование лишь в том случае, если мы включим в эту группу птиц. Этой точки зрения придерживаются участники проекта “Древо жизни”, который был организован братьями Мэдисон [60] . Об этом проекте можно говорить долго – как и о замене термина “звероящер” на “ящерозверь”. Но слово “рептилии” настолько привычно, что, боюсь, попытка что-то изменить приведет к неразберихе. Кроме того, иногда строгие кладистские принципы могут приводить к нелепым результатам. Вот пример. У сопредка № 16 должны быть прямые потомки и на ветви млекопитающих, и на ветви ящериц, динозавров, крокодилов. Эти потомки неизбежно были практически идентичны друг другу. То есть в течение некоторого времени они были способны скрещиваться друг с другом. И все же строгий кладист будет настаивать, чтобы одного из этих потомков называли завропсидом, а другого – млекопитающим. К счастью, на практике редко приходится сталкиваться с такими крайностями. Этот пример можно использовать в беседах с кладистами-радикалами, когда они задирают нос.
60
Этот замечательный ресурс постоянно обновляется: http://tolweb.org/tree. На сайте вывешено предупреждение: “Древо жизни находится в стадии разработки. Пожалуйста, запаситесь терпением: настоящему потребовалось 3000000000 лет”.
Мы привыкли к тому, что млекопитающие – преемники динозавров. Поэтому тот факт, что звероящеры процветали и до появления динозавров, может показаться удивительным. Звероящеры занимали те же ниши, которые позднее захватили динозавры, а после тех – млекопитающие. Фактически они занимали эти ниши не однажды, а в несколько подходов, разделенных вымираниями. В отсутствие рандеву с ныне живущими пилигримами я буду говорить о трех встречах с “призрачными пилигримами”. Эти встречи заполнят промежуток между сопредком № 15 (который похож на землеройку и объединяет нас с однопроходными) и сопредком № 16 (который похож на ящерицу и объединяет нас с птицами и динозаврами). Здесь я привожу рисунок, выполненный моим коллегой Томом Кемпом, одним из ведущих специалистов по звероящерам. На рисунке изображены некоторые из этих животных и их родственные связи.
Наш прародитель в 150-миллионном поколении, возможно, немного напоминал тринаксодона (Thrmaxodon), который жил в середине триасового периода. Его окаменелости найдены в Африке и Антарктиде – изначально частях Гондваны. Конечно, не стоит надеяться, что нашим предком был сам тринаксодон или другое конкретное ископаемое, которое нам посчастливилось найти. Тринаксодона, как и любое другое ископаемое, стоит считать скорее родственником нашего предка. Он относился к ционодонтам – одной из групп звероящеров. Цинодонты были настолько похожи на млекопитающих, что трудно удержаться от соблазна назвать их млекопитающими. Впрочем, не все ли равно? Цинодонты – почти идеальный пример промежуточного звена. А поскольку эволюция не стояла на месте, было бы странно, если бы не существовало промежуточных звеньев вроде цинодонтов.
Цинодонты – одна из нескольких групп, которые произошли от ранних звероящеров – терапсидов. Наш прародитель в 160-миллионном поколении был, вероятно, терапсидом и жил в пермском периоде. К сожалению, довольно трудно выбрать конкретное ископаемое, которое можно считать представителем терапсидов. Эти животные господствовали на суше до триаса, когда на смену им пришли динозавры. Но и в триасовом периоде они составляли серьезную конкуренцию динозаврам. Среди терапсидов были огромные животные: травоядные трехметровой длины и охотящиеся на них крупные хищники.