Книга: Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству
Назад: Глава 4. Революция млекопитающих
Дальше: Глава 6. Модернизация млекопитающих

Глава 5. Гибель динозавров и выживание млекопитающих

Кимбетопсалис, новый вид многобугорчатых, открытый Кариссой Рэймонд, описан нами в 2016 г. (Williamson et al., Zoological Journal of the Linnean Society, 177: 183–208). В этой главе я использовал материалы своих полевых заметок, пресс-релиза, выпущенного Университетом штата Небраска, и интервью Тома и Кариссы на National Public Radio. Дальнейшие сведения об окаменелостях Нью-Мексико приводятся ниже.
О мел-палеогеновом вымирании существует обширная литература. Вероятные последствия падения астероида для динозавров и млекопитающих Северной Америки я описываю в книге «Время динозавров», где также приводятся многочисленные ссылки на источники. Гипотеза, что вымирание вызвано астероидом, впервые была предложена коллективом под руководством отца и сына – Луиса и Уолтера Альваресов (Science, 1980, 208: 1095–1108) и примерно в то же время независимо выдвинута голландским геологом Яном Смитом. Уолтер Альварес написал чудесную научно-популярную книгу «Тираннозавр и роковой кратер» (T. rex and the Crater of Doom. Princeton University Press, 1997), где рассказывается, как он обнаружил в отложениях на мел-палеогеновой границе химический след иридия, указывающий на астероид, и как в последующее десятилетие накапливалось все больше данных в пользу его теории, пока наконец в Мексике не нашли кратер Чикшулуб, ставший решающим доказательством того, что около 66 млн лет назад в Землю врезался астероид (или комета). В книге Уолтера есть ссылки на самые важные источники, существовавшие на момент ее написания.
Вопрос о том, был ли этот астероид причиной вымирания нептичьих динозавров и других животных в конце мелового периода, пока еще продолжает обсуждаться. Критики астероидной теории предлагают в качестве альтернативного объяснения извержения Деканских траппов в Индии – мегавулканов, сопоставимых по масштабам с извержениями, вызвавшими пермско-триасовое вымирание. Если говорить о динозаврах, то я возглавлял коллектив палеонтологов, которые рассмотрели все данные и решительно заключили: основным виновником был астероид (Biological Reviews, 2015, 90: 628–42), и эту точку зрения я высказал также в статье в журнале Scientific American (Dec. 2015, 313: 54–59). Недавнее исследование Пинчелли Халл и ее коллег – большого коллектива авторов, куда вошли мой сотоварищ по Эдинбургскому университету профессор Дик Крун и мои соотечественники по полевым экспедициям Дан Пеппе и Джессика Уайтсайд, – убедительно доказывает, что вымирание полностью обусловлено астероидом и что индийский вулканизм вряд ли сыграл каку ю-то роль (Science, 2020, 367: 266–72); аналогичной позиции придерживаются Але Кьяренца с коллегами на основании результатов климатического и экологического моделирования (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2020, 117: 17084–93). Хотя я сомневаюсь, что в споре поставлена точка, для меня почти нет сомнений в том, что, если бы не падение астероида, вымирания не произошло бы, хотя, возможно, вулканизм усугубил вымирание или затруднил восстановление. В еще одном недавнем исследовании, опубликованном, когда я писал эту главу, показано, что угол, под которым астероид врезался в Землю, был особенно смертоносным (Collins et al., Nature Communications, 2020, 11: 1480).
Билл Клеменс был добрым и отзывчивым джентльменом, с которым я не раз имел удовольствие беседовать на собраниях Общества палеонтологии позвоночных. Он также, не жалея сил и времени, делился опытом с моей аспиранткой Сарой Шелли, когда она писала диссертацию. Билл опубликовал множество статей о млекопитающих Хелл-Крик и формаций Форт-Юнион в Монтане. В числе его важнейших работ – глава в коллективной монографии «Формация Хелл-Крик и мел-палеогеновая граница на севере Великих Равнин» (The Hell Creek Formation and the Cretaceous-Tertiary Boundary in the Northern Great Plains. Geological Society of America Special Paper, 361: 217–45). Билл с Джозефом Хартманом написали обзор по истории палеонтологических раскопок в формации Хелл-Крик, вошедший в коллективную монографию 2014 г. «Конец мелового периода в типовом местонахождении формации Хелл-Крик в Монтане и прилегающих областях» (Through the End of the Cretaceous in the Type Locality of the Hell Creek Formation in Montana and Adjacent Areas. Geological Society of America Special Paper, 503: 1–87). В начале своей научной деятельности Билл написал фундаментальный труд из трех частей о млекопитающих позднемеловой формации Ланс в штате Вайоминг, примерно равной по возрасту формации Хелл-Крик, все три части которого выходили в серии University of California Publications in Geological Sciences (1964, 1966, and 1973). Подробности истории о том, как странно пересеклись пути Билла и Унабомбера, взяты из беседы с Анной Уайл, которая искренне восхищается своим научным консультантом. Анна рассказала мне еще одну историю странной встречи с насилием: одним из ранчо в Монтане, на котором Анна с Биллом собирали окаменелости, владел игровой магнат Тед Биньон, трагически погибший во время громкого происшествия 1998 г.
Грегу Уилсону Мантилье, его ученикам и коллегам принадлежит ряд важных работ об эволюции млекопитающих во время мел-палеогенового вымирания в Монтане, в которых выясняется, кто вымер, кто выжил и по каким причинам. В их числе – написанные им единолично статьи в журналах Journal of Mammalian Evolution (2005, 12: 53–75), Paleobiology (2013, 39: 429–69) и в упомянутой выше коллективной монографии 2014 г. (Geological Society of America Special Paper, 503: 365–92). Совместно с коллегами Грег в 2016 г. описал удивительную новую находку дидельфодона (Nature Communications, 7:13734). Совсем недавно Грег с Биллом входили в состав группы, возглавляемой аспиранткой Грега Стефани Смит (одним из ведущих молодых специалистов по ископаемым млекопитающим нашего времени), которая в 2018 г. описала карьер Z-Line и другие местонахождения, свидетели палеоцена, – это лучшие обзоры сообществ млекопитающих, живших вскоре после падения астероида (Geological Society of America Bulletin, 130: 2000–2014). В исследованиях других авторов рассматривались меловые и палеоценовые млекопитающие со всего запада Северной Америки (Longrich et al. Journal of Evolutionary Biology, 2016, 29: 1495–512) и сравнительные темпы вымирания многобугорчатых, метатериев и эутериев в Северной Америке (Pires et al. Biology Letters, 2018, 14: 20180458).
Причины вымирания динозавров в конце мелового периода более подробно обсуждаются у меня во «Времени динозавров». Покерный термин «рука мертвеца» применительно к неудаче динозавров при падении астероида я позаимствовал у моего коллеги Грега Эриксона. Происхождение этого термина связано с трагической историей Дикого Билла Хикока (который, оказывается, родился совсем недалеко от моего родного города Оттавы, штат Иллинойс).
Исторический очерк о Копе, геолого-разведочном проекте Уилера, Болдуине и других открытиях в бассейне Сан-Хуан основан на беседах с Томом Уильямсоном и Сарой Шелли, а также серии захватывающих статей выдающегося специалиста по млекопитающим и популяризатора Джорджа Гейлорда Симпсона, занимавшегося собственными раскопками в Нью-Мексико, хотя его интересовали в основном более поздние, эоценовые млекопитающие. Это работы, опубликованные в 1948 (American Journal of Science, 246: 257–82), 1951 (Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia, 103: 1–21), 1959 (American Museum Novitates, 57: 1–22) и 1981 гг. (глава в сборнике «Достижения палеонтологии бассейна Сан-Хуан» – Advances in San Juan Basin Paleontology. University of New Mexico Press). О «костяных войнах» – соперничестве Копа и Марша – я рассказываю во «Времени динозавров». Много дополнительной информации можно найти в отличной книге Джона Фостера «Юрский Запад: Динозавры формации Моррисон и их мир» (Jurassic West: The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World. Indiana University Press, 2007).
Коп опубликовал так много статей о млекопитающих из «мергелей Пуэрко», что привести их здесь все невозможно. Фундаментальное исследование Тома Уильямсона по млекопитающим формации Насимьенто, ставшее темой его диссертации и изданное в 1996 г. (New Mexico Museum of Natural History and Science Bulletin, 8: 1–141), содержит ссылки на всю важную историческую литературу. Ключевые публикации Копа – отчет для геолого-разведочного проекта Уилера 1875 г. (Annual Report of the Chief of Engineers for 1875, p. 61–97), где впервые упоминаются «мергели Пуэрко», ряд коротких статей, опубликованных им в The American Naturalist за 1880-е гг., и толстый (мягко выражаясь) том, часто именуемый «Библией Копа», который он издал в 1884 г. под заглавием «Позвоночные третичных формаций Запада» (The Vertebrata of the Tertiary Formations of the West. Book 1. Report of the U. S. Geological Survey of the Territories [Hayden Survey], p. 1–1009). Еще одно критическое исследование млекопитающих Нью-Мексико было опубликовано У. Д. Мэтью в 1937 г. (Transactions of the American Philosophical Society, 30: 1–510).
Лучший источник общих сведений о палеоценовых млекопитающих типа кондиляртр, тениодонтов и пантодонтов – книга «Начало эры млекопитающих» (The Beginning of the Age of Mammals), написанная выдающимся специалистом по ископаемым млекопитающим Кеннетом Роузом (Johns Hopkins University Press, 2016). Сара Шелли, защитив свою диссертацию в Эдинбургском университете в 2017 г., опубликовала немалую ее часть – монографическое описание кондиляртра периптиха (Periptychus), близкого родича эктоконуса, тоже из Нью-Мексико, – в 2018 г. (PLoS ONE, 13[7]: e0200132). Скоро выйдут и другие главы! Тениодонты всесторонне освещаются Робертом Шохом (Bulletin of the Peabody Museum of Natural History, Yale University, 1986, 42: 1–307), а мы с Томом Уильямсоном описали окаменелые остатки вортмании из Нью-Мексико в 2013 г. (PLoS ONE, 8[9]: e75886). Пантодонты подробно исследованы Элвином Саймонсом (Transactions of the American Philosophical Society, 1960, 50: 1–99). Сейчас у меня есть аспиранты, изучающие кондиляртр (Софья Холпин, Ганс Пюшель), тениодонт (Зоя Киникопулу) и пантодонт (Пейдж деПоло), так что следите за ними и их публикациями!
Плаценты млекопитающих устроены сложно и удивительно, и они заслуживают куда больше места, чем я смог уделить им в этой главе. Начальные сведения о том, как они функционируют и как они появились в ходе эволюции, лучше всего получить из книги Лиама Дрю «Я – животное». Нил Шубин в своей книге «Требуется сборка» (Some Assembly Required, 2020) увлекательно рассказывает о том, как плацента приспособила вирусную ДНК для того, чтобы защитить себя от отторжения материнским организмом, и как клетки матки развили адаптации, позволяющие плаценте в буквальном смысле внедряться в маточные стенки. Вот интересные статьи об эволюции плаценты: Chavan et al. (Placenta, 2016, 40: 40–51), Wildman et al. (Proceedings of the National Academy of Sciences [USA], 2006, 103: 3203–08), and Roberts et al. (Reproduction, 2016, 152: R179–R189). Зофья Келан-Яворовская впервые сообщила о возможном наличии сумчатых костей у эутериев мелового периода на основании обнаруженных ее командой тазовых костей эутериев барунлестеса (Barunlestes) и залямбдалестеса (Zalambdalestes) с суставными впадинами для сумчатых костей (Nature, 1975, 255: 698–99). Сами сумчатые кости были впоследствии обнаружены у скелетов эутериев из Гоби Ukhaatherium и животного, скорее всего относящегося к роду Zalambdalestes: Novacek et al. (Nature, 1997, 389: 483–86). Характеризуя яйцо как «паек», а плаценту – как многофункциональный орган, я вдохновлялся цитатами из интервью исследователя Келси Кулахан в радиопрограмме Pulse в январе 2020 г.
Моя исследовательская группа недавно опубликовала несколько материалов о мозге и органах чувств палеоценовых млекопитающих. Этой работой руководили Орнелла Бертран, стажировавшаяся у меня в лаборатории (Journal of Anatomy, 2020, 236: 21–49); Джо Кэмерон, бывший магистрантом в моей лаборатории (The Anatomical Record, 2019, 302: 306–24); и Джеймс Наполи, проходивший студенческую практику в моей лаборатории (Journal of Mammalian Evolution, 2018, 25: 179–95). Как раз во время подготовки этой книги к печати замечательное исследование Орнеллы об эволюции мозга ранних плацентарных приняли к публикации в Science! В числе других важных работ об эволюции мозга млекопитающих – передовые исследования Гарри Джерисона, в первую очередь его книга 1973 г. «Эволюция мозга и разума» (Evolution of the Brain and Intelligence, Academic Press).
Есть несколько важных исследований об эволюции размеров тела палеоценовых млекопитающих, показывающих, что их масса росла взрывными темпами после мел-палеогенового вымирания. Среди самых авторитетных – две статьи блестящего специалиста по палеостатистике Джона Олроя (Systematic Biology, 1999, 48: 107–18) и Грэма Слейтера, специалиста по применению статистических моделей к эволюционным трендам (Methods in Ecology and Evolution, 2013, 4: 734–44). В последнее время многие молодые палеонтологи изучали, как менялись различные аспекты биологии млекопитающих на мел-палеогеновом рубеже: Дэвид Гроссникл и Элис Ньюхэм исследовали форму коренных зубов, которая является косвенным показателем рациона (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2016, 283: 20160256); Джемма Беневенто – форму челюстей, еще одно косвенное свидетельство рациона (Proceedings of the Royal Society, Series B, 2019, 286: 20190347); Томас Холлидей – характеристики скелета, отражающие анатомию в целом (Biological Journal of the Linnean Society, 2016, 118: 152–68).
Назад: Глава 4. Революция млекопитающих
Дальше: Глава 6. Модернизация млекопитающих