Технопарк юрского периода. Загадки эволюции

Гангнус Александр Александрович

Эогиппус начал от поколения к поколению расти. Этот процесс шел под пологом леса и поначалу, по мнению Симпсона, никак еще не был связан с переходом на подножный корм: хорошо изученные зубы эогиппуса могли жевать лишь мягкую лесную листву. Но эогиппус рос (при этом у пего с опережением вытягивалась, становилась все более лошадиной морда), как будто наперед знал, что ему предстоит стать лошадью! Такое эволюционное развитие Дж. Симпсон назвал преадаптацией, то есть приспособлением впрок.

Конечно, в действительности никакого предвидения не было - это только сейчас, на страницах палеонтологической летописи, мы видим, к чему шло дело. А дело шло к тому, что в результате быстрого роста у пралошади ускоренно росли зубы. В какой-то момент они стали настолько «лошадиными», длинными, что их стало хватать на лошадиный век и при питании жестким относительно новым кормом - травой. Трехпалый мезогиппус уже вовсю

пасся на лугах, не отходя, однако, слишком далеко от леса. Но тут уже началась постадаптация, обычное приспособление к новой жизни: изменились ноги, приспособившись для бега на просторе, еще больше увеличился рост. А когда началось иссушение климата, а значит, рост степных ландшафтов, лошадь сформировалась окончательно как степное, табунное животное.

Изгнание из Эдема

От забора - и до обеда... Это такой анекдот есть, про старшину, который еще до Эйнштейна таким образом доводил до новобранцев идею о взаимопереходе пространства и времени.

Маленьким дошкольником я произрастал в поле. «В поле» - это значит в летней геологической экспедиции, с матерью или с отцом. Девать меня было некуда, да и сытней было в военные и первые послевоенные годы не в шахтерском поселке, где мы жили и где среди детей свирепствовал рахит, а в степи, где и дичь водилась, и рыба в озерах, и молоко у русских (кумыс у казахов) можно было на табак и чай выменять, да и пшеницу на еще не распаханной казахстанской ковыльной целине кое-где и тогда сеяли - колоски перетирали, провеивали в ладонях губами, зерна запекали в костре в виде лепешки, казавшейся необыкновенно вкусной. Это было интересное детство, и не только потому, что на природе (по утрам я лез под раскладушку рвать подозревшую степную клубнику). В большой камеральной палатке были карандаши всех цветов (роскошь в те годы), бумага. И карты. Секретные, штабные (там чуть не каждое дерево было обозначено). Их можно было рассматривать и сверять с окружающей действительностью целыми часами. И - геологические. С ними было сложней, хотя «топооснова» - дороги, ручьи, озера - была знакома. Цвета, шифрующие выходы на поверхность разных земных слоев, были яркие, красивые, но условные, не только ребенку, но и взрослому человеку без образования мало что говорящие. Эти выходы назывались «обнажения», и я почти до взрослого состояния знал это слово только в таком значении. Видимо, я достаточно настойчиво приставал к взрослым, поскольку на всю жизнь усвоил: пройдя от ручья до макушки невысокой сопки Кирзухи, поросшей на макушке «заячьей капустой» и усеянной красивыми белыми кусками кварца, я прохожу не только в пространстве, но и во времени, назад через несколько геологических эпох, между которыми очень много лет (что такое миллионы, я тогда, конечно, понимать не мог). Поэтому, когда через много лет я узнал, что современная наука числит время еще одной координатой нашего мира, вполне равноправной - до взаимозаменямости - с верхом-низом и двумя горизонталями, я воспринял это как нечто очень знакомое и естественное. Ибо я вырос там, где эта координата легко и естественно переходила в путь «по обнажениям», от ручья до Кирзухи...

34 миллиона лет назад (точнее 33,9) проходила во времени (и в пространстве геологических карт) обычная, рядовая граница между двумя неглавными эпохами внутри палеогена, начального периода нашей эры, кайнозоя. Между эоценом и олигоценом. Эоцен (сам начавшийся с грандиозного вымирания морских беспозвоночных) был этаким маленьким подобием влажного и теплого, от полюса до полюса каменноугольного периода. Эоцен тоже оставил, кстати, отложения углей, его долго было принято считать этаким палеонтологическим Эдемом, где у природы не было плохой погоды, вернее климатов, а за еще мелкими млекопитающими, проходившими основные разделения на нынешние отряды, охотились гигантские беспощадные не летающие птицы весом в полтонны - диатримы, взявшие на себя роль своих вымерших родственников, хищных динозавров.

Олигоцен же, давший эволюции первых млекопитающих-гигантов, в океане китов (происходивших, возможно, от каких-то копытных - бегемотов сегодня некоторые ученые считают этакими недостаточно продвинувшимися недокитами), а на суше безрогого носорога индрикотерия величиной с двухэтажный лондонский автобус, и первых слонов мастодонтов, вообще открыл эру гонки в размерах среди млекопитающих (в том числе и предков лошадей). Животный мир планеты окончательно оформлялся в нечто почти современное, эволюция оправилась от потрясений меловой катастрофы, из которых главным было исчезновение господствовавших на суше, на море и в воздухе весьма совершенных и хорошо приспособленных к самым разным «экологическим нишам» динозавров.

И все же каждая граница в книге эпох - это прежде всего очередной

крах тех или иных групп живых существ. И граница между эоценом, золотым веком кайнозоя, и гораздо более суровым олигоценом - не исключение. При том, что похолодания, а тем более оледенения, еще не было, климат по всей земле стал резко континентальнее. Появились настоящие зимы. И первыми на них отреагировали самые многочисленные в прошлые эпохи, начиная еще с кембрия, ракообразные. Их и сейчас немало, крабов, раков, рачков, дафний, креветок и прочих омаров и лангуст. Но было неизмеримо больше. Они составляли основную массу кормовой базы в океанах. Так что их гибель повлекла за собой вымирание и многих других групп морских животных, например некоторых рыб. Вымирание опустошило шельфовые моря олигоценового периода. «Мы, в общем, выяснили, что хотя летние температуры летом оставались на прежнем уровне, зимой они упали на 4 градуса Цельсия»,- писала в журнале «Нейчур» американская исследовательница из Мичиганского университета Линда Айвени в 2000 году.

Распространение зимних похолоданий было сигналом. С начала олигоцена наша эра, кайнозой, неуклонно скатывается к оледенению, которое началось еще через многие миллионы лет, в миоцене (14- 20 миллионов лет назад в Антарктиде). Австралия, как бы предчувствуя, к чему идет дело, еще в райском эоцене отделилась от обреченной Антарктиды и в ходе великого дрейфа двинулась к экватору. Целый мир самых древних зверей планеты остался и был обречен на вымерзание. О том, какой была жизнь на оставшейся у полюса Антарктиде, пока она еще была, мы можем судить лишь по косвенным австралийским и южноамериканским свидетельствам. (Палеонтология на ледовом континенте делает лишь первые шаги.) Оледенение стало мировым и достигло максимума в нашу четвертичную эпоху.

Выживают приспособленные,

а торжествуют неудачники?

Выживание приспособленных - так когда-то кратко определяли суть дарвиновского учения об эволюции некоторые ученые.

Один из них, Депере, в 1876 году вывел «правило прогрессивной специализации». Киты, как недавно выяснилось с помощью новейших методов молекулярно-генетического анализа, произошли от копытных, и даже конкретно, от парнокопытных сухопутных предков, когда-то залезших в воду. И сначала, наверное, они были растительноядными или всеядными, как их довольно-таки близкие родичи свиньи, то есть не брезговали и ракушками, и рыбой, и рачками. Их еще более близкий сегодняшний родич - полностью растительноядный бегемот (бегемоты и сигнализируют друг дружке под водой совсем как дельфины, и рождают детенышей под водой)⁵.

Но потом, уже полностью перейдя на житье в воду, некоторые из китовых предков стали развивать в себе качества хищников - зубы, высокую скорость. Другие стали терять зубы и цедить воду, вылавливая мелких рачков, через специальные усы. Появились зубастые и беззубые киты. Потом зубастые опять поделили между собой кормовые базы: кашалоты стали нырять за кальмарами, дельфины гоняться за рыбами, касатки стали разбойниками морей, нападая на крупных рыб и сородичей - китов. Все дробней и специализированней становились китообразные животные, все выше их организация, приспособления для определенного образа жизни.

Это и есть прогрессивная специализация. Но исчерпывает ли она все богатство процессов эволюции? Может ли дельфин или его потомок выйти на сушу, начать какую-то новую жизнь? Может. Но вероятность этого ничтожна. Правило прогрессивной специализации требует, чтобы новые разновидности шагнули дальше по тому же, уже намеченному пути, разделив еще мельче, еще дробней зоны обитания и кормежки. В ходе прогрессивной специализации эволюция как бы мельчает, производя огромное количество веточек, но не способна на выделение совершенно нового крупного эволюционного древа.

Но новые направления в эволюция все- таки возникают. Значит, правило прогрессивной специализации не годится на все случаи жизни.

Эоценовый «свинокит», портрет предка китообразных

Мы уже говорили, что крупные изменения, зарождение больших новых групп в эволюции, происходят в эпохи «взрывов жизни», пока правило прогрессивной специализации еще не вошло в полную силу. От не очень специализированных и развитых звероящеров произошли млекопитающие, а сами звероящеры ведут свой род от рептилий, сохранивших многие черты предков-амфибий. Приматы, «наш» отряд зверей, некоторыми чертами строения напоминают примитивнейших из плацентарных зверей - древних насекомоядных, от которых произошли.