Книга: Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству
Назад: 3 Млекопитающие и динозавры
Дальше: 5 Гибель динозавров и выживание млекопитающих

4
Революция млекопитающих

Kryptobaatar

 

Когда мы подъезжали к частному домику на окраине Варшавы, я был вконец измотан. Небрит, волосы сальные, ногти почернели от грязи. Начинающий лупиться от загара лоб, широко распахнутый ворот фланелевой рубашки, чтобы уловить хоть немного прохлады на заднем сиденье нашего микроавтобуса, в котором не было кондиционера.
Стояла середина июля 2010 г. Я учился в аспирантуре и участвовал в раскопках в Восточной Европе вместе с британским палеонтологом Ричардом Батлером и нашими польскими друзьями Гжегожем Недзведским и Томашем Сулеем. В столицу мы возвращались после полутора недель разъездов по Польше и Литве в поисках триасовых динозавров.
Фортуна от нас отвернулась. На первой половине нашего маршрута, в Польше, с находками было плохо. Потом отправились в Литву. Через несколько часов пути микроавтобус зачихал и встал – сломался генератор. От перспективы надолго застрять на равнинах Северо-Восточной Польши нас спас проныра-механик, «нашедший» нужную запчасть в двигателе чужой машины, хозяева которой очень кстати отлучились. Мы доехали до Литвы и вечером следующего дня заселились в гостинице. Голодные и усталые, мы сокрушались из-за того, что день прошел зря и окаменелости нам никак не попадались, но утешали себя тем, что завтра нам повезет больше. Не повезло. Глиняный карьер, в котором мы работали, залило дождем, так что извлекать окаменелости или картировать отложения стало практически невозможно. Гжегож нашел всего один зуб – вот и все, причем он даже не принадлежал динозавру.
Когда мы подошли к домику и позвонили в дверь, настроение у меня было кислое. Мне казалось, что у нас все плохо. Вскоре мне предстояло убедиться, что это не так.
Дверь со скрипом распахнулась, и выскочило мелкое млекопитающее. Померанский шпиц, холеный, как участница конкурса красоты, заливаясь визгливым тявканьем, ринулся прямо к моей щиколотке и на мгновение вцепился в нее.
На крыльце появилась старушка и на английском языке с акцентом извинилась за невоспитанность своей собаки. Мелкие млекопитающие бывают с норовом, смущенно сказала она. Она была тщедушной, сгорбленной, ростом метр шестьдесят или около того. Седые волосы, морщинистые руки, добрые глаза. Худое тело облачено в развевающийся полосатый халат с узким белым пояском и большими красными пуговицами. По внешности и манерам – типичная бабуля из тех, каких мы видели в деревнях по дороге. Недавно ей исполнилось восемьдесят пять, сообщила она.
Она повела нас в дом, где был накрыт стол с выпечкой, конфетами и чаем. К нам присоединился ее муж, старик ростом чуть выше жены, с седыми волосами, расчесанными на пробор. После утомительных трудов на раскопках мы были рады расслабиться.
Не отрываясь от пирожных с кремовой начинкой, мы поведали ей о своих злоключениях. Машина сломалась, дождь, жара, ужин пропустили, окаменелостей почти не нашли. Слушая нас, она кивала, а когда мы закончили свою душещипательную историю, усмехнулась.
«В пустыне Гоби было куда хуже», – сказала она.
Никто и не подумал бы, взглянув на нее или недолго поболтав с ней о том о сем, что эта милая бабуля – ученый мирового уровня, первооткрывательница, некогда отправившаяся в песчаные дюны по следам динозавров и млекопитающих, одна из первых женщин, возглавивших крупные палеонтологические экспедиции.
Ее звали Зофья Келан-Яворовская, и она была в числе моих кумиров. По правде говоря, я ждал этой встречи больше, чем ископаемых находок. Мы сидели на кухне у Зофьи, слушая ее рассказы о бедствиях и приключениях, на фоне которых сравнительно мелкие неприятности нашей экспедиции померкли.
Зофья родилась в 1925 г. в городке к востоку от Варшавы. На ее подростковые годы пришлось вторжение нацистов. Они не хотели, чтобы поляки получали образование, и поэтому ей пришлось заканчивать школу и начать учебу в университете подпольно. В 1944 г., в то время, когда она тайно изучала зоологию в Варшавском университете, местные силы сопротивления восстали против немцев. В ходе событий, получивших название Варшавского восстания, погибло около 200 000 человек, была разрушена бóльшая часть города. В эти тяжелые два месяца Зофья прервала учебу и работала медсестрой, ухаживая за ранеными.
Война закончилась, и в 1945 г. университет открылся вновь, хотя от его здания мало что осталось. Курсы читали в случайных помещениях по всему городу, в том числе на квартире профессора Романа Козловского, избежавшей разрушения. В одной из своих домашних лекций профессор вспоминал о Центральноазиатских экспедициях – палеонтологических одиссеях в Монголии в конце 1920-х и начале 1930-х гг. Их возглавлял харизматичный исследователь Рой Чепмен Эндрюс, по слухам послуживший прототипом Индианы Джонса. Эти путешествия легли в основу легенды, согласно которой Эндрюс и его коллеги-американцы то ускользали от разбойников, то бросали вызов песчаным бурям, пользуясь новинкой – автомобилем, чтобы проникнуть вглубь пустыни и вырвать драгоценные окаменелости из ржаво-красного песчаника. Их открытия были впечатляющими: первые гнезда динозавров, первые скелеты злого велоцираптора и десяток черепов млекопитающих – на тот момент самые полные находки меловых млекопитающих, известные науке.
Зачарованная Зофья решила стать палеонтологом. Но, несмотря на ее «дерзкие мечты» последовать по стопам Эндрюса, Монголия была слишком далеко, а окаменелости имелись и поближе к дому. По предложению Козловского она взялась за изучение трилобитов – вымерших членистоногих с твердыми экзоскелетами, кишевших в океанах еще за сотни миллионов лет до того, как на суше появились динозавры и млекопитающие. Без малого 15 лет она будет проводить летние сезоны, собирая эти маленькие окаменелости в Центральной Польше. Но так и не сможет забыть о романтике пустыни Гоби.
К началу 1960-х Зофья стала ведущим мировым специалистом по трилобитам и другим беспозвоночным. Она также получила административную должность, заступив на место директора Варшавского института палеобиологии взамен ушедшего на пенсию Козловского. Таким образом у нее появились влиятельное положение и возможность выдвигать новые исследовательские идеи. Был разгар холодной войны, и польские власти поощряли партнерские связи своих ученых с товарищами из других стран коммунистического блока. Например, с Монголией.
Зофья воспользовалась случаем. Она предложила проект совместной польско-монгольской экспедиции в пустыню Гоби. Казалось, шансов на успех не было: она не была (тогда еще) специалистом ни по динозаврам, ни по млекопитающим, к тому же она была женщиной – до тех пор нигде в мире женщинам не доводилось руководить столь масштабными палеонтологическими экспедициями. Но заявку одобрили, и вдруг оказалось, что ей нужно собирать команду. Она привлекла еще несколько молодых женщин, три из которых впоследствии тоже станут известными палеонтологами: Хальшка Осмульская, Тереза Марыаньская и Магдалена Борсук-Бялыницкая. У них не хватало опыта работы в такой дали от Польши, а многие из них вообще никогда не бывали в пустыне. Однако они не отказались от участия и присоединились к молодым монгольским исследователям – это были Демберлин Дашзэвэг, Ринчен Барсболд и Алтангерел Пэрлэ, которые тоже впоследствии стали заслуженными палеонтологами, – а вместе они составили блестящую команду. С 1963 по 1971 г. они провели восемь экспедиций.
Поездки были непростыми. Температура достигала 40 ℃ в тени, а ночью падала ниже нуля. На то, чтобы добраться от одного местонахождения до другого, зачастую уходило много дней. Ехали в основном по бездорожью; чтобы разыскать местонахождения ископаемых остатков, команде Зофьи приходилось полагаться лишь на карту, компас и старые колеи. Воды не хватало, и логистическое планирование вертелось по большей части вокруг задачи доставить нужное количество воды в лагерь, который чаще всего оказывался отделен от ближайшего источника десятками километров суровой пустыни. Шестиколесные грузовики, выданные им напрокат польским государственным автозаводом, оказались надежными, но неуклюжими, и ездить в них было неудобно. Однажды Зофья слишком долго ехала у открытого окна, и ветер повредил ей барабанную перепонку, так что понадобилась срочная эвакуация в Польшу на лечение. И все же экспедиция продолжилась под руководством заместившей ее Терезы Марыаньской… пока через несколько недель Зофья не вернулась.
За восемь лет работы в Гоби команда Зофьи сделала множество находок. Немалую долю составляли динозавры, вот почему я (изначально) боготворил ее. Они нашли велоцираптора и его жертву, застывших в смертельной схватке, длинношеего завропода, кости которого весили 12 т, и бесчисленные скелеты тарбозавров – ближайших родичей тираннозавра, – которые я неделю изучал в Варшаве, когда писал диссертацию.
Динозавры принесли славу Зофье и ее экспедициям. Но Зофья больше интересовалась млекопитающими. Она была зачарована крошечными черепами, найденными Эндрюсом, и понимала их значение для прояснения ранних стадий эволюции млекопитающих в тот туманный период, когда они обитали под ногами у динозавров. Понимала она и еще кое-что: команда Эндрюса охотилась за большими, эффектными окаменелостями, которые вызовут шумиху в газетах и ажиотаж в музеях. Млекопитающие, привезенные из Гоби, – хотя подобных находок прежде не было – были довеском: их случайно подбирали в пустыне, когда высматривали динозавров. У них не было специального плана поиска ископаемых остатков млекопитающих, но все же они нашли несколько черепов и неполных скелетов, что могло значить только одно. Там осталось еще много млекопитающих, которые дожидаются «своего» палеонтолога.

 

Ричард Батлер и я встречаемся с Зофьей Келан-Яворовской в ее доме в Польше в 2010 г. (вверху), и Зофья в пустыне Гоби в Монголии в 1970 г. (внизу)
Фотографии Томаша Сулея и Варшавского палеонтологического института соответственно

 

Таким палеонтологом стала Зофья. Она занялась поиском мелких черепов, челюстей и зубов, буквально ползая с лупой на четвереньках и уткнувшись носом в отложения. Гнуть спину, расшибать коленки, напрягать глаза – эта работа не имела ничего общего с мужественным шиком Эндрюсовых походов за динозаврами, но она оказалась продуктивной. В 1964 г. ее команда нашла девять черепов млекопитающих – почти столько же, сколько команда Эндрюса за десять лет походов. И это было только начало.
В 1970 г. Зофья повела свою экспедицию к темно-красным обнажениям скальных пород, известным как Барунгойотская свита. Русские палеонтологи, исследовавшие Гоби в послевоенные годы, считали, что ископаемых остатков в этом месте нет. У Зофьи было предчувствие, что ее метод поисков с лупой опровергнет их мнение. Очень скоро ее правота подтвердилась. В первые же часы Хальшка Осмульская нашла великолепный череп млекопитающего, не похожий ни на одну из прежних находок Эндрюса, русских или предыдущих экспедиций самой Зофьи. Новый вид! Вернувшись в лагерь и наскоро перекусив, Зофья созвала еще людей и повела их в урочище Хулсан, которое вскоре станет, по ее выражению, их собственным Эльдорадо. В этот же день они обнаружили пять черепов млекопитающих. Они остались там еще на десять дней и нашли еще 17 черепов. Не прошло и двух недель, как у них оказалось лучшее в мире собрание меловых млекопитающих.
После недолгого зимнего перерыва в Польше весной 1971 г. Зофья и ее коллеги вернулись в Монголию, горя энтузиазмом. Они направились прямиком в свое Эльдорадо, и в первый же день Зофья нашла еще три черепа млекопитающих. Они расширили поиски и нашли новое место с изобилием ископаемых остатков – Хермиин Цав, где натолкнулись на другую группу охотников за костями – большую советскую экспедицию, которая уже несколько лет прочесывала пустыню и посягала на нетронутое местонахождение ископаемых. У соперников ресурсов было больше, а политические связи надежнее – в конце концов, Советский Союз был сверхдержавой, а Польша сателлитом. К тому же они затеяли свои игры и принялись переманивать некоторых молодых монгольских специалистов из экспедиции Зофьи. Некоторое время монголы пытались работать на два фронта, поделив свой график между двумя конкурирующими бригадами, но к концу полевого сезона 1971 г. обстановка накалилась до предела.

 

Зофья Келан-Яворовская и ее коллеги заняты поисками мелких ископаемых остатков млекопитающих в пустыне Гоби, 1968.
Фотография любезно предоставлена Варшавским палеонтологическим институтом

 

Зофью вызвали на встречу с председателем Монгольской академии наук, который сообщил прискорбную новость. Отныне его монгольские специалисты сотрудничали только с Советами. Польско-монгольские экспедиции прекращались. «Это известие меня совершенно сокрушило, – писала впоследствии Зофья, растерявшаяся при столкновении с политикой холодной войны, которая стояла за этим решением. – Но я постаралась утешиться, напомнив себе, что у нас набралось много находок из Монголии, описанием которых мы сможем заниматься ближайшие годы».
Среди этих находок было около 180 меловых млекопитающих – совокупный итог их многолетней работы в Хулсане, Хермиин Цав и других местонахождениях. Несомненно, это была самая крупная, самая полная, самая разнообразная и самая впечатляющая коллекция меловых млекопитающих в истории. Следующие несколько десятилетий Зофья потратила на описание черепов и скелетов. Немалую часть этой работы она проделала в своем домашнем кабинете.
Туда она пригласила нас после того, как мы попили чаю с пирожными. Вдоль стены выстроились ряды разноцветных переплетов – тщательно составленная библиотека основных публикаций по эволюции млекопитающих – и прозрачных пластиковых контейнеров с зубами, челюстями и прочими костями млекопитающих. Все они были крохотными: ни одно из этих млекопитающих не достигало и половины размера ее померанского шпица.
Зофья включила лампу и взяла с одной из полок контейнер. Слегка трясущимися руками она сняла крышку и вынула пластиковую пробирку, в которой находилась челюсть, усаженная уплощенными коренными зубами со сплошными полями бугорков. Она поместила ее под микроскоп, облокотилась о стол и медленно склонилась, всматриваясь.
«Возможно, новый вид», – сказала она, приглашая нас посмотреть. Прошло почти сорок лет со времен последней польско-монгольской экспедиции, а ее работа не прекращалась. Она продолжала эту работу вплоть до марта 2015 г., когда скончалась, не дожив месяца до своего девяностолетия, в своем доме, заваленном монгольскими находками, которые все еще ждали дальнейших исследований.
Млекопитающие, которых нашли Зофья и ее коллеги, происходят из отложений, образующих скалы, утесы, овраги, бедленды и другие формы пустынного ландшафта на юге Монголии, в двух днях езды от Улан-Батора. В основном эти отложения состоят из песчаных и глинистых пород: одни откладывались в руслах рек, вытекавших из густых лесов, другие остались от древних песчаных дюн и пустынных оазисов, которые смотрелись бы привычно и в современной Монголии. Все эти породы сформировались в кампанскую и маастрихтскую эпохи – в конце мелового периода, 84–66 млн лет назад, добрых 80 млн лет спустя после юрского расцвета докодонтов и харамиид, тех первых, чрезвычайно разнообразных групп млекопитающих, о которых мы узнали в предыдущей главе.
За это время многое изменилось. 145 млн лет назад юрский период уступил место меловому. Смену эпох вызвали не мегавулканы или другие геологические катастрофы, и она не была отмечена значительным массовым вымиранием или экологическим коллапсом. На этот раз происходили медленные изменения континентов, океанов и климата, которые, постепенно накапливаясь, создали новый мир мелового периода. Уровень моря падал, затем снова поднимался на протяжении 10 млн лет. Горячий парник позднеюрской эпохи остыл, затем высох, затем в начале мелового периода климат снова нормализовался. Континенты между тем не желали покоя. Старая Пангея продолжала распадаться, новые материки отдалялись друг от друга с неуловимой скоростью – несколько сантиметров в год. Умножьте ее на 80 млн лет, и получится, что к концу мелового периода континенты находились более или менее в своем нынешнем положении.
И все же карта выглядела не совсем так, как сейчас. Южная Америка была отделена от Северного широкого пролива, притом сохраняла остаточную связь с Антарктидой, которая, в свою очередь, почти соприкасалась с Австралией. Индия была островным континентом у восточного побережья Африки и быстро удалялась на север. Полярных шапок не было, поэтому уровень моря был высок, а Европа представляла собой всего лишь кучку островов, торчавших из тропического моря. Другое море глубоко вдавалось в Северо-Американский континент; временами оно простиралось от Мексиканского залива до Арктики, разделяя Северную Америку на горную западную часть Ларамидию и восточную Аппалачию. Европейские острова служили удобным сухопутным мостом между Северной Америкой и Азией, но между этими северными землями и южными континентами был широкий океанический барьер.
Млекопитающие, найденные Зофьей в пустыне Гоби, жили посреди обширного Азиатского материка, который периодически соединялся через Берингов пролив с Ларамидией, а на западе выходил к европейскому архипелагу. Почти 200 млекопитающих, раскопанных ею в пустыне, отражают разнообразную фауну, куда входило много видов, принадлежащих ко множеству подгрупп. Некоторые из них – архаические реликты ранних этапов истории млекопитающих, другие значительно более прогрессивны и относятся к предковым линиям нынешних плацентарных и сумчатых. Однако подавляющее большинство среди них составляют многобугорчатые.
Многобугорчатые стали следующей большой волной диверсификации млекопитающих после заката докодонтов и харамиид. Возможно, от харамиид они и произошли, так как у обеих групп сходные коренные зубы с длинными рядами бугорков и жевательные движения те и другие совершали вперед-назад, по принципу растирания.
Многобугорчатые были типичными млекопитающими мелового периода, по крайней мере на северных континентах. Открыто более ста видов, а в пустыне Гоби 70 % ископаемых остатков млекопитающих составляют многобугорчатые. Зофья описала ряд новых видов, в основном по находкам своих экспедиций в Хулсане, Хермиин Цав и еще одном богатом местонахождении – горной гряде из песчаника, которая вырисовывается языками оранжевого пламени на фоне пустынного неба. Рой Чепмен Эндрюс, чья экспедиция нашла там первые окаменелости в 1920-х гг., окрестил это место Пылающими Скалами. Самый распространенный вид многобугорчатых из Гоби – криптобатор (Kryptobaatar), известный по ряду черепов и скелетов. Название ему дала Зофья в 1970 г. В той же статье она ввела названия «слоунбатор» (Sloanbaatar) и «камптобатор» (Kamptobaatar). Позже она опишет виды: катопсбатор (Catopsbaatar), немегтбатор (Nemegtbaatar), булганбатор (Bulganbaatar), чулсанбатор (Chulsanbaatar) и несовбатор (Nessovbaatar). Вы, наверное, уже заметили закономерность: все названия оканчиваются на baatar. Так на латинице передается монгольское слово батор, «богатырь», от которого образовано название столицы страны – Улан-Батор (буквально «красный богатырь», память о коммунистическом прошлом). Вероятно, в кабинете Зофьи, где я побывал, в коробках таились и другие «баторы», дожидавшиеся описания в качестве очередных новых видов.
Хотя Зофье пришлось бросить раскопки в 1971 г., с тех пор другие экспедиции открыли в Гоби бесчисленных новых многобугорчатых. Сразу после падения монгольского коммунистического режима в 1990 г. группа сотрудников Американского музея естественной истории отправилась по следам Центральноазиатских экспедиций Эндрюса. Ее возглавляли Майк Новачек – автор научно-популярных книг о путешествиях, которыми я зачитывался в подростковом возрасте, – и Марк Норелл, который впоследствии станет моим научным консультантом в аспирантуре. С тех пор они уже 30 лет каждый сезон возвращаются в Гоби, и количество их находок побило рекорд Зофьи, достигнув нескольких сотен черепов млекопитающих. Многие происходят из открытого ими исключительно богатого местонахождения Ухаа-Толгод, участка площадью в 4 кв. км, где в меловой период находились песчаные дюны. Тысячи млекопитающих, ящериц, динозавров и черепах, живших на дюнах и в оазисах между ними, находили последний приют в песке, когда дюны оползали во время нежданных пустынных ливней. Как и следовало ожидать, большинство млекопитающих – многобугорчатые, в том числе еще один новый «батор» – томбатор (Tombaatar).
Если бы вы оказались в Монголии мелового периода и решили позагорать на вершине дюны или затаились в кустах пустынного оазиса, прячась от динозавров, велика вероятность, что вокруг вас кишели бы многобугорчатые. Как крысы в канализации, мыши в заброшенном доме, полевки в поле. Вероятно, их не всегда было бы видно, но их было бы слышно, и вы бы не сомневались: они есть. Забились в дупла, сидят на ветках в тени, ползают в норах и листовом опаде.
О юрских и меловых млекопитающих бытует все еще распространенное и несправедливое стереотипное представление как о подобии грызунов. Однако в случае с многобугорчатыми это сравнение к месту. У них были выступающие резцы, они умели грызть и жевать, и передвигались они почти так же, как современные мыши и крысы. У одних были длинные прямые лапки, чтобы быстро бегать по земле, другие были роющими, третьи умели скакать и прыгать. Многие умели поворачивать щиколотку так, чтобы ступня обращалась назад, что позволяло им ловко и грациозно спускаться с дерева головой вниз, подобно белкам у меня за окном. Но многобугорчатые не были грызунами. Грызуны – плацентарные животные, как мы, а многобугорчатые были более примитивной группой, размещавшейся на родословном древе где-то в промежутке между однопроходными и группой, включающей сумчатых и плацентарных. Все их грызуноподобные специализации развились независимо от современных крыс, мышей и землероек, вероятно, потому, что они занимали те же экологические ниши. В меловом периоде многобугорчатые имели сумасшедший успех в размерном ряду от мыши до морской свинки.
Чему они были обязаны своим успехом? Они превосходно жевали и развили свой уникальный способ питания, который позволял им наедаться разнообразной пищей, особенно растительной.
Зубы многобугорчатых разнообразны и очень сложны по форме. Их профили возвышаются над челюстной костью, как силуэт города на горизонте. Резцы в передней части морды выступают вперед и торчат наружу, словно у хохочущего зайца. За ними обычно расположена диастема, а затем по меньшей мере один крупный тонкий пильчатый предкоренной зуб, торчащий вверх, как зубец циркулярной пилы. Остальной зубной ряд состоит из больших уплощенных коренных зубов с продольными рядами бугорков, как на деталях лего. Потому, собственно, этих зверьков и назвали многобугорчатыми.
В комплекте эти зубы расправлялись с пищей, как многочисленные приспособления швейцарского складного ножа. Резцы захватывали пищу в рот, а у многих видов могли и грызть, как у настоящих грызунов. Предкоренные зубы давили и разрезали; при вертикальном движении вверх-вниз предкоренные зубы верхней и нижней челюстей смыкались, как острые ножницы. Интереснее всего, однако, работали коренные. Когда пасть захлопывалась, нижняя челюсть могла двигаться только назад относительно верхней, так что нижние и верхние коренные вступали в скользящий контакт. Длинные ряды бугорков на верхних и нижних зубах терлись друг о друга, перемалывая любую очутившуюся между ними пищу на мелкие частицы. Это возвратное движение осуществлялось с помощью мощных смыкательных мышц, которые крепились на нижней челюсти очень близко к переднему концу морды – гораздо ближе, чем у большинства других млекопитающих, включая грызунов. Столь длинным мышцам требовалась длинная челюсть, а следовательно, вытянутая морда, что обусловило характерный портрет многобугорчатых – длинноносый, глазастый и, вероятно, пухлощекий.
Первые многобугорчатые жили в поздний и средний юрский период, в пору расцвета докодонтов и харамиид. Однако их собственный расцвет наступил в меловом периоде. Именно тогда – особенно в последние 20 млн лет мелового периода – их стало невероятно много, они заполнили все ниши мелких животных, что отражают черепа и скелеты, найденные Зофьей в Гоби.
В течение мелового периода пищевые пристрастия многобугорчатых модифицировались. Их коренные зубы укрупнились, стали более затейливыми, на них развились дополнительные бугорки. В своем остроумном исследовании Грег Уилсон Мантилья (с которым мы познакомимся ближе в следующий главе) и его коллеги применили картографические методы – так называемые геоинформационные системы – и продемонстрировали, что «ландшафт» коренных зубов многобугорчатых в конце мелового периода постоянно усложнялся: появлялись все более многочисленные и высокие «горы», «долины» становились все глубже, а структура поверхности – все более складчатой. По данным исследований современных млекопитающих известно, что сложность строения зубов возрастает в зависимости от пищевого спектра: от плотоядных к всеядным и травоядным. Следовательно, у позднемеловых многобугорчатых зубы становились все более причудливыми потому, что они все больше специализировались на растительной пище. При этом приобретали все больше разнообразия, давая начало полчищам новых видов вроде армии «баторов», открытых Зофьей. И они становились больше – хотя в среднем их вес все еще не превышал одного килограмма, и вы без труда взяли бы их на руки.

 

Череп мелового многобугорчатого, отдельно – увеличенное изображение жевательной поверхности его коренного зуба, похожего на деталь лего.
Рисунок Сары Шелли

 

В это время многобугорчатые распространялись по континентам Северного полушария в поисках новых съедобных растений. Как минимум пять-шесть видов, а то и больше, находили себе пропитание в эпоху битв тираннозавров с трицератопсами, в позднемеловых экосистемах Хелл-Крик на субконтиненте Ларамидия. В тысячах километров от них на европейских островах обитало эндемичное семейство когайонид. Впервые их, судя по всему, занесло на остров Хацег – осколок суши размером с современный Гаити, – где они приспособились к новой островной среде, а затем расселились по мозаичному архипелагу островков, торчавших из моря.
В 2009 г., отправившись с сыновьями собирать окаменелости у реки, Матиас Времир нашел динозавра, который, как ему показалось, напоминал ископаемых хищников, обнаруженных Марком в Гоби. Он написал Марку по электронной почте, и зимой мы вылетели в Бухарест, где определили динозавра Матиаса как новый вид, близкородственный велоцираптору из Гоби. Это привело к долгосрочному сотрудничеству с ежегодными полевыми экспедициями в начале лета. В состав нашей полевой команды вошли Мэн Цзинь, описавший множество ляонинских млекопитающих из Китая, Золтан Ксики-Сава, румынский палеонтолог с тихим голосом и саркастическим умом, и многие другие, прибывавшие с годами. Как оказалось, млекопитающие нам попадались чаще, чем динозавры. В этих млекопитающих тоже ощущается нечто монгольское – все они относятся к многобугорчатым. Но есть у них и свои неожиданные особенности.
Все многобугорчатые древнего острова Хацег – известно по меньшей мере пять видов, и еще ряд предстоит описать, – принадлежат к родословной ветви когайонид, обитавших только на европейских островах. Их кости и зубы известны из многочисленных местонахождений пологих Трансильванских гор. Самое поразительное местонахождение – кладбище скелетов, прозванное «Многоместным», у села Пуй. В соответствии с вампирической атмосферой трупики находятся внутри темно-красного слоя сланцеватой породы толщиной около полуметра. Когда-то, в позднемеловой период, это был горизонт почвы в речной пойме. Вероятно, многобугорчатые рыли в нем норы, которые служили им укрытием от хищников, но затем стали им могилой. Возможно, они оказались погребены заживо, когда вода в реке поднялась.

 

 

Экспедиционные работы в Румынии: поиски окаменелостей в «Многоместном»; Матиас Времир собирает ископаемые остатки в речке.
Фотографии Акико Шинья и Стива Брусатти соответственно

 

Litovoi, представитель многобугорчатых. Его мозг был размером с горошину.
Фотография Мика Эллисона

 

Я, конечно, фантазирую, пытаясь раскрыть детективную историю мелового периода, но нет сомнений, что в нынешнем «Многоместном» паводки способны доставить неприятности. К нашей неописуемой досаде, костеносный слой ушел под пенистые воды порогов речки Бербат, то есть лучшие окаменелости находятся непосредственно на дне. Из-за этого нереально достать кости, не повредив их, и сколько бы окаменелостей мы ни собрали, от этого не легче смотреть, как отслоившиеся хлопья белых костей уплывают по течению. Ежедневно, ежечасно, чуть ли не ежеминутно течение вымывает кости из речного дна и уносит прочь.
Наша экспедиция делала все возможное, а Матиас, к счастью, оказался необычайно умелым собирателем. У него было сверхчеловеческое чутье на кости – подобного мне не доводилось встречать ни у одного палеонтолога, с которыми я работал. Иногда он использовал плавательные очки, чтобы видеть под водой, но чаще предпочитал собственное кустарное изобретение – разрезанную пластиковую бутылку, которой орудовал как подзорной трубой. Заметив что-то белое, он погружал руки в воду со скоростью и точностью рыбака, бьющего рыбу острогой, запускал ногти в отложения и выгребал сколько мог. Руки его не подводили, что поражало, учитывая, сколько он потреблял кофеина и никотина. Хотя его метод, естественно, не позволял извлекать цельные скелеты, один раз ему это почти удалось.
Как-то в июне 2014 г. наша экспедиционная группа разделилась на две партии. Мне поручили извлечь пару кладок динозавровых яиц с помощью молотков и зубил. Матиас, Марк и еще несколько человек устали от этого нудного занятия и отправились в Пуй, чтобы приятно провести остаток солнечного летнего дня, бродя по мелководью и высматривая в «Многоместном» крохотные косточки. Когда мы в тот же вечер снова собрались вместе в гостевом доме, я был злым и уставшим, но Матиас сиял от радости. Он открыл здоровенную бутыль румынского пива, произнес тост, а затем показал нам свою находку. Это были череп с многобугорчатыми зубами, конечности, позвоночник и ребра млекопитающего, которое при жизни весило 140–170 г и легко умещалось у него в ладонях – вот почему ему удалось выловить из реки большую часть скелета. «Лучший образец мелового млекопитающего в Европе?» – записал я в своем полевом блокноте.
Во всяком случае, это несомненно был самый сохранный, самый полный образец когайонида с европейских островов и один из лучших образцов многобугорчатых за пределами пустыни Гоби. В 2018 г. мы описали его как новый вид, дав ему название «литовой» (Litovoi) – в честь Литовоя, румынского воеводы XIII в. (тот же титул носил Влад Цепеш, исторический прототип Дракулы).
Нас ждал еще один сюрприз: когда Марк увез кости в Нью-Йорк для дальнейшего изучения, он сделал то, что теперь стало привычным делом для палеонтологов, когда они находят хорошо сохранившуюся окаменелость: он поместил череп в компьютерный томограф, чтобы разглядеть детали его внутреннего строения. Изображения на экране ошеломили нас: мозговая полость была крохотной. Поразительно маленькой. Когда мы измерили объем мозга, оказалось, что литовой обладал одним из самых миниатюрных мозгов в истории млекопитающих. По соотношению размеров мозга и тела он больше напоминал примитивных цинодонтовых предков, чем других многобугорчатых, не принадлежавших к когайонидам.
Думается, что причину мы знаем. Вспомним, что литовой обитал на острове. Островные условия непросты: там зачастую мало пространства и ресурсов, по крайней мере в сравнении с материком. Известно, что многие современные млекопитающие, очутившись на островах, меняли особенности своего строения и поведения, чтобы приспособиться к ограничениям новых условий. Одна из самых распространенных адаптаций затрагивает мозг: часто он становится меньше, вероятно, ради экономии энергии, так как большой мозг поддерживать затратно. Похоже, литовой еще в меловой период владел весьма продвинутым адаптивным приемом современных млекопитающих.
Это еще один поразительный пример успешности многобугорчатых в позднем мелу. Они отличались огромной приспособляемостью, подстраивали к меняющейся среде зубы, рацион, даже мозг, а кроме того, гнездились и рыли норы общественными группами, как показало открытие ископаемой колонии в 2021 г. Пусть они оставались маленькими и не могли набрать вес в мире, все еще полном динозавров, подземный мир мелового периода принадлежал им.
Многобугорчатые, при всех своих способностях и успехах, были всего лишь одной из многих групп животных, быстро развивавшихся в меловой период. Эту эволюционную увертюру исполняли растения – но не просто растения.
Музыкой руководил особый, новый тип растительности – движущая сила эволюции мелового периода. Это были покрытосеменные, более известные как цветковые растения. Как маэстро, яростно размахивающий своей палочкой, цветковые направляли насекомых, динозавров, млекопитающих и других животных в неожиданных новых направлениях, возглавив эволюционный процесс, изменивший планету. В результате сегодня цветковые господствуют; на данный момент они представляют собой самый распространенный тип растений чуть ли не в любом наземном ландшафте мира. Они украшают наши сады, из их древесины мы строим дома, они служат нам романтическими подарками для любимых и обеспечивают нас пищей – от фруктов и большинства овощей до зерен пшеницы и кукурузы, которые являются окультуренными травами (очень специализированными цветковыми).
Я использую музыкальную аналогию, но другие палеонтологи предпочитают метафору восстания. Промежуток между средним и поздним меловым периодом, 125–80 млн лет назад, называют меловой революцией цветковых. Это было время диверсификации и переворота, переход от первобытных сообществ к более современному миру – к лесам с яркими цветами, ароматными плодами, жужжанием насекомых, щебетом птиц и, что главное для нашей истории, с множеством новых млекопитающих, среди которых были прямые предки нынешних плацентарных и сумчатых.
Этот переворот совершили самые тихие революционеры, каких только можно себе вообразить: низкорослые травки и кустики, росшие в тени хвойных лесов и по краям озер. Обзаведясь плодами, цветами и более эффективными механизмами роста, эти непритязательные покрытосеменные захватили основание пищевой пирамиды и изменили структуру всей экосистемы. Если развивать аналогию, то они были крестьянами, которые свергли короля и установили новую систему правления. Причем это был ползучий переворот. Они не вторглись из чужеземных краев и не захватили власть после катастрофы. Они существовали все это время, дожидаясь в тени своего часа, восстания изнутри.
Это классическая история Золушки. Цветковые, по-видимому, возникли очень давно, в позднем триасе или ранней юре, как указывает огромное количество вариаций в ДНК современных цветковых, которое могло накопиться только за длительный срок. Но в палеонтологической летописи они появляются лишь в раннемеловой период, 140–130 млн лет назад, и то в виде микроскопических пыльцевых зерен. Первые отпечатки самих растений обнаруживаются в тех же «помпейских» вулканических захоронениях, что и пернатые динозавры, и мохнатые млекопитающие, найденные в отложениях древностью в 125 млн лет в провинции Ляонин. Худосочные травинки, с тоненькими стебельками и мелкими листиками, как у тимьяна или душицы, которые вам, возможно, доводилось выращивать. Такими неприметными цветковые, чья ниша ограничивалась, по-видимому, в основном водно-болотной средой, оставались еще долго, пока 100–80 млн лет назад не стали увеличиваться в размерах, приобретать характерные цветы и плоды, принимать все многообразие форм от полукустарников до высоких деревьев и образовывать разнообразные леса. К концу мелового периода цветковые составляли около 80 % флоры, появились знакомые нам формы, например пальмы и магнолии.
Захват власти цветковыми, как и многие человеческие революции, – это сочетание искусства и чувства момента. Искусство цветковых заключалось в многочисленных адаптациях, отличающих их от других растений – хвощей, папоротников и хвойных (сосен и прочих). Цветы и плоды цветковых способствовали развитию опыления насекомыми и широкому распространению. Уплотнившиеся жилки на листьях (что позволяло увеличить поступление воды) и многочисленные устьица (мелкие отверстия в листьях, через которые поступает углекислый газ) позволили им получать больше сырья для выработки питательных веществ при фотосинтезе, что способствовало более скорому и эффективному росту. Однако, возможно, от этого было бы мало проку, если бы одновременно не менялась их среда обитания. С распадом Пангеи засушливые пояса по обе сторны экватора – обширные в триасе и все еще сохранявшиеся в юре – к концу мелового периода съежились до небольших районов. На большей части площади новых континентов установился более ровный и влажный климат, а умеренные широты уже не отделялись от тропиков пустынями. Это были идеальные условия для распространения и успеха цветковых.
Изобилие цветковых стало манной небесной для многобугорчатых. «Баторы» Зофьи и открытый Матиасом литовой, чей мозг был с горошину, пережевывали своими многобугорчатыми коренными зубами листья, стебли, почки, плоды, цветы, корни и другие части быстрорастущих цветковых революционеров – как правило, более питательные, чем какие-нибудь вайи папоротника или сосновая хвоя. Вот почему многобугорчатые распространялись в меловой период – их зубы укрупнялись и усложнялись, приобретали новые бугорки, чтобы извлечь пользу из новой растительности. В ходе этого процесса они диверсифицировались на десятки новых видов, специализированных на питании различными растениями.
Но это еще не вся история. Бок о бок с цветковыми, кружа в коэволюционном вальсе, развивались их опылители: множество новых групп насекомых, в первую очередь мотыльки, осы, мухи, жуки, бабочки и муравьи, а вдобавок к ним пауки и прочие ползучие гады. Как мы уже знаем, насекомые издавна были излюбленной пищей многих млекопитающих, еще со времен первых представителей этого класса, таких как морганукодон. Неудивительно, что в меловой период млекопитающие оказались в авангарде. При этом у одной из групп развился особый тип коренных зубов, идеально приспособленный к раздавливанию твердых панцирей насекомых и извлечению питательной мякоти.
Это были терии, или звери, – крупнейшая группа, куда входят плацентарные и сумчатые. Новое строение зубов сыграло решающую роль в их – или, можно сказать, нашем – успехе, который начался в пору меловой революции цветковых и продолжается по сей день. Какой бы мелочью ни казался коренной зуб, благодаря его новому строению мы и (почти) все современные млекопитающие проявили себя во всем своем великолепии.
Коренные зубы териев трибосфенические, от древнегреческих основ трибо – «растирать» и сфено – «клин». Эти новые зубы стали чудесным изобретением эволюции, ведь, как следует из их названия, они служат одновременно двум функциям – и растиранию, и разрезанию. Как вы помните, многобугорчатые опередили других юрских и меловых млекопитающих благодаря своему прогрессивному строению зубов – сочетанию режущих предкоренных и растирающих коренных. Терии добились еще большего, обзаведясь коренными зубами, способными и резать, и растирать – причем то и другое выполнялось одинаково хорошо – одновременно, в едином жевательном движении. Если у многобугорчатых вся челюсть служила своего рода швейцарским ножом, то звери имели полный набор инструментов в одном зубе.
Трибосфенические зубы сформировались в ходе многоступенчатой эволюции. Основой для них стала форма коренных зубов первых триасовых и юрских млекопитающих типа морганукодона, выглядевших сбоку как гора с тремя вершинами. К этим трем бугоркам на нижних коренных у териев добавилось еще три. Шесть бугорков разделились на две четко очерченные области: тригонид – комплекс из трех острых пиков на передней части зуба – и талонидный бассейн, окруженный более пологими бугорками на задней части зуба. Одновременно преобразились и верхние коренные зубы: с внутренней стороны у них вырос большой новый бугор – протокон, при смыкании челюстей точно попадающий в талонидный бассейн соответствующего нижнего коренного.
У такого нового строения оказалось много преимуществ.
Главное, что при смыкании верхние и нижние коренные зубы одновременно растирали и разрезали. Разрезание осуществляли гребни, связывающие бугорки на тригониде нижнего зуба, а растирание происходило, когда протокон верхнего зуба бил в талонидный бассейн нижнего, как ступка в пестик. А значит, трибосфенические зубы лучше подходили для поедания насекомых, чем их предшественники. Панцирь насекомого можно было разрезать благодаря тригониду и разжевать благодаря талониду – одним движением челюсти, – что позволяло териевым млекопитающим быстрее поедать насекомых и извлекать больше питательных веществ из букашек с твердыми панцирями.

 

Эволюция трибосфенических коренных зубов. В рамках показаны жевательные (окклюзионные) поверхности верхнего и нижнего коренных зубов каждого вида. Простые трехбугорчатые зубы ранних млекопитающих (вверху) сменяются более сложными трибосфеническими зубами настоящих зверей, где крупный протокон верхнего коренного входит в бассейн, то есть углубление, шестибугорчатого нижнего (в середине). У нас, людей, тоже такие зубы (внизу)!
Рисунок Сары Шелли

 

Кроме того, трибосфенические зубы, со всеми своими бугорками и гребнями, обладали большей приспособляемостью. Мелкие изменения размера, формы или бугорков могли породить арсенал новых орудий жевания и измельчения, позволяя зверям наслаждаться более обширным меню и быстрее приспосабливаться к меняющейся среде. Если начать читать специальную литературу о трибосфенических млекопитающих, можно увязнуть в заковыристых названиях гребней, бугорков и связанных с ними выпуклостей, складок и канавок. Но такое обилие терминов просто необходимо, ведь трибосфенические зубы невероятно сложны и разнообразны – с ними не могут сравниться зубы других млекопитающих, динозавров или большинства других животных.
Многогранность териев удивительна. На основе исходного трибосфенического плана у них развилось ошеломляющее многообразие современных видов с бесчисленными пищевыми специализациями – от насекомоядных землероек, у которых сохранилась базальная трибосфеническая форма коренных зубов, до хищных кошачьих и псовых, разрывающих добычу, рыбоядных дельфинов и всеядных приматов, включая нас. Если вы откроете рот перед зеркалом, то убедитесь, что поверхность ваших нижних коренных зубов делится на переднюю и заднюю области, обозначенные низкими бугорками. Это и есть тригонид и талонид. Мы с вами трибосфениды! Просто у человека бугорки сглажены, а разграничение тригонида и талонида выражено незначительно – отличная адаптация к нашей всеядности. Но не сомневайтесь, это производные наследственного трибосфенического дизайна, впервые появившегося у наших далеких насекомоядных предков. И снова инновации возникли в нише насекомоядных, великом инкубаторе экспериментов и диверсификации млекопитающих.
На самом деле трибосфенические зубы появились не в меловой период, а гораздо раньше. Древнейшее ископаемое животное с достоверными трибосфеническими зубами – юрамайа (Juramaia), древесный зверек размером с землеройку из ляонинских отложений Яньляо средне– и позднеюрского периода, возрастом в 160 млн лет, описанный Лоу Чжэ-Си и его коллегами. Следовательно, трибосфенические зубы териев развились в ту же самую бурную фазу эволюционной гонки млекопитающих ранней и средней юры, когда развивались специфические зубные системы и способы питания у докодонтов, харамиид и многобугорчатых. Когда в юрский период ранние млекопитающие конкурировали между собой за ресурсы, трибосфенические коренные зубы были полезным гаджетом, но пока еще не привели к радикальным переменам. Это случилось лишь десятки миллионов лет спустя, во время меловой революции цветковых, когда их взрывное распространение повлекло за собой диверсификацию насекомых и насекомоядным стал доступен шведский стол. Долго прозябавшие в скромной нише насекомоядных трибосфениды внезапно обрели идеальное орудие для ловли, разгрызания и раздавливания многообразных новых насекомых. С подъемом териевых наступил упадок млекопитающих, обладавших более примитивными трехбугорчатыми зубами, и в конце концов они вымерли.
Еще задолго до своего успеха в меловом периоде звери-трибосфениды разделились на два подкласса – метатериев и эутериев. Метатерии включают современных сумчатых и их ближайших ископаемых соплеменников; эутерии – плацентарных (в том числе нас) и их ближайшую родню.
В наши дни спутать сумчатое с плацентарным невозможно: сумчатые – например, кенгуру или коалы – рожают беспомощных детенышей, которых обычно донашивают в «кармане», а у плацентарных детеныши рождаются достаточно развитыми. Но эти репродуктивные различия, по-видимому, возникли поздно, долгое время спустя после того, как пути метатериев и эутериев разошлись в юрский период. Базальные метатерии и эутерии были чрезвычайно похожи, как показывает спор вокруг ляонинского синодельфиса (Sinodelphys), которого Лоу и его сотрудники первоначально описали как древнейшего метатерия, но затем другие специалисты переопределили как примитивного эутерия. Ранних зверей действительно трудно отличать друг от друга – все они были миниатюрными древолазами, которые раскусывали насекомых трибосфеническими зубами. Лишь мелкие различия в количестве зубов и в закономерностях смены молочных зубов на постоянные разделяют первых метатериев и эутериев, а на ископаемых остатках такие нюансы зачастую проследить трудно или вовсе нельзя.
Через десятки миллионов лет, во время меловой революции цветковых, эутерии и метатерии стали окончательно различимы. Представители обоих подклассов обитали в позднемеловых дюнах, оазисах и речных долинах Монголии, бок о бок с многобугорчатыми, которые все еще преобладали. О первых находках их костей сообщали еще экспедиции Эндрюса в 1920-х гг., но впоследствии экспедициям Зофьи и Американского музея удалось отыскать черепа и скелеты намного большей сохранности. Образцовый эутерий из Гоби – залямбдалестес (Zalambdalestes), пушистик размером с песчанку. Он передвигался на длинных ногах, выслеживая насекомых, хватая их вытянутыми челюстями и разжевывая трибосфеническими зубами. Представитель метатериев – дельтатеридий (Deltatheridium). Он был того же размера, что залямбдалестес, но выглядел и вел себя совершенно иначе. Хотя голова у дельтатеридия была не больше абрикоса, он обладал мощными челюстными мышцами и крупными коренными зубами с уменьшенными талонидными бассейнами, но увеличенными режущими бугорками и гребнями, похожими на лезвия. Свои адаптивные трибосфенические зубы он превратил в гильотину, кромсающую плоть мелких позвоночных – амфибий, ящериц – и, возможно, других млекопитающих. Многобугорчатые на травяном откорме, вероятно, были особенно вкусными.

 

Zalambdalestes и Deltatheridium

 

К концу мелового периода и многобугорчатые, и терии добились успеха там, где отступили другие млекопитающие с более примитивными зубными системами, и теперь они двинулись в победоносный поход через континенты Северного полушария. Но что происходило на южных материках – в нарождающихся Африке, Южной Америке, Австралии, Индии и Антарктиде? Возможно, многобугорчатые и терии в меловом периоде туда не добрались – правдоподобный сценарий, так как в юрском и меловом периодах северные и южные осколки прежней Пангеи неуклонно расходились, словно два взаимно отталкивающихся магнита. В пору меловой революции цветковых север и юг разделяло широкое водное пространство на экваторе – море Тетис.
Десятилетиями, пока пустыня Гоби, европейские острова и североамериканские поймы выдавали секреты своих меловых млекопитающих, об австралийской фауне не было известно практически ничего. Затем, в 1980–1990-х гг., появились кое-какие многообещающие находки: немногочисленные, но странные зубы и челюсти. А может, они просто показались необычными палеонтологам, привыкшим к северной фауне? Некоторые из зубов с юга принадлежали травоядным, но это были высокие коренные зубы со складчатой эмалью, скорее напоминавшие зубы лошади в миниатюре, чем многобугорчатого. Что еще больше озадачивало, зубы других животных казались трибосфеническими, у них имелись тригонид и талонид, но форма и расположение бугорков не вписывались ни в какие стандарты. Кто это были – многобугорчатые, терии или что-то совсем другое?
Джон Хантер – наверное, второй по известности среди всех, кто не доучился в Эдинбургском университете. Трудно потягаться с Чарльзом Дарвином, который в 1820-х гг. не осилил там курс медицины, – его отвращение к крови оказалось непреодолимым препятствием для карьеры врача, которую прочил ему отец. Каждую осень, читая вступительную лекцию по эволюции первокурсникам в Эдинбургском университете, я говорю им, что если они дотерпят до защиты диплома, то превзойдут Дарвина.
Как и у Дарвина, у Хантера все сложилось к лучшему. Бросив учебу в 1754 г., он сделал то, что делают многие неприкаянные молодые парни с незапамятных времен, – поступил служить на флот. Вскоре из юнги он стал матросом, а затем и младшим офицером, и следующие несколько десятилетий ему скучать не пришлось – Британия правила морями. Он сражался против французов во время Семилетней войны, путешествовал в Вест– и Ост-Индию, как минимум однажды обошел весь Южный Ледовитый океан и участвовал в нескольких боях Американской революции. После капитуляции перед силами Вашингтона в Йорктауне британцы лишились возможности ссылать своих осужденных в американские колонии, и им требовался новый план. И вот в 1787 г. снарядили Первый флот к далеким берегам одной из земель, колонизированных совсем недавно, – Австралии. На шести кораблях везли арестантов, на трех – припасы, а еще два обеспечивали морской конвой. Капитаном одного из двух конвойных кораблей, «Сириуса», был Хантер.
Хантер полюбил Австралию, но отношения с ней у него складывались непросто. Когда в начале 1788 г. флот прибыл, оказалось, что новая земля куда менее приветлива, чем ему обещали, и Хантер отправился искать более гостеприимные места на коварном юго-восточном побережье Австралии. Он обследовал реку Парраматта – главный приток залива, который был хорошо защищен, легко доступен, а поблизости хватало пресной воды и плодородной почвы. Это место и станет центром исправительной колонии, и назовут его Сиднеем. Затем Хантера отозвали обратно в Англию. Вновь поучаствовав в любимом развлечении Королевского флота – боях с французами, Хантер пожелал снова вернуться в Австралию. на этот раз не в качестве капитана корабля, а на должность губернатора колонии Новый Южный Уэльс. Его назначение было одобрено, и в 1795 г. он приступил к исполнению своих обязанностей. Долго он не продержался. В конце 1799 г. его уволили, так как ему оказалось не под силу пресечь коррупцию среди военных – те в сговоре со ссыльными занимались контрабандой алкоголя. Это занятие приносило недобросовестным офицерам фантастические доходы, и впоследствии начался бунт.
Профнепригодность Хантера как политика объясняется, по крайней мере частично, тем, что его истинные интересы лежали в другой сфере. Как и Дарвин, Хантер был увлеченным натуралистом и во время своих морских путешествий пользовался всякой возможностью, чтобы наблюдать за растениями и животными по всему миру. На губернаторской службе он регулярно отсылал в Англию шкурки животных и гербарии, и с каждой новой посылкой становилось все очевиднее, что Австралия обладает совершенно необычной флорой и фауной, радикально отличаясь от Европы или Нового Света. Этот островной континент – очень удаленный от всех остальных крупных массивов суши – был особой экосистемой. Многие млекопитающие там рожали беспомощных, малюсеньких детенышей, которых донашивали в сумках – способ выращивания потомства, неизвестный обычным европейским лисицам, барсукам, медведям и мышам. А некоторые покрытые мехом представители австралийской фауны оказались еще более странными.
В один прекрасный день в 1797 г. Хантер, которому, вероятно, следовало заниматься борьбой с коррупцией, зачарованно наблюдал за охотником-аборигеном, выслеживающим кого-то в лагуне Яррамунди к северу от Сиднея. Таинственное существо, величиной с сурка, покрытое густым коричневым мехом, то и дело выныривало подышать. Выждав около часа, он наконец решил, что момент настал. Быстрым движением запястья охотник метнул короткое копье в мутную воду вслед животному, которое удалялось, загребая широкими лапами. Губернатор Хантер был озадачен. Позже он зарисовал увиденное и сделал лучшую подпись, какую только мог придумать: «Земноводное животное из рода кротовых». Только оно было намного больше крота, у него были перепончатые лапы, острые когти и короткий толстый хвост, как у бобра. Однако голова у него походила на утиную. Вместо зубов у него был клюв. По правде говоря, это существо вообще не походило на крота. Но кто это был?
Хантеру удалось добыть одно такое животное и отослать его в Англию заспиртованным в бочонке. Когда образец прибыл в Ньюкасл, он вызвал шумиху. Казалось, что это немножко млекопитающее, немножко птица, немножко рептилия, немножко рыба. Пушистая шкура могла принадлежать только млекопитающему, но у животного как будто не было молочных желез и, по слухам, оно откладывало яйца – способ размножения, совершенно несвойственный млекопитающим. Аборигены клялись, что животное, с которым они исстари знакомы и которое считают гибридом утки с крысой, гнездится, как птица, однако английский научный истеблишмент отказывался в это поверить. Когда в 1799 г. Джордж Шоу – музейный куратор и бывший священник – описал образец Хантера и дал ему название «утконос», он даже не был готов признать его реальным животным. Как и многие другие, он считал, что это, скорее всего, подделка – чудовище Франкенштейна, собранное мошенниками из частей разных животных.

 

Утконос плавает в ручье, Тасмания.
Фотография Клауса с сервиса Flickr

 

По мере освоения британцами востока Австралии поселенцы сообщали о новых встречах с утконосом. Отрицать его существование уже было невозможно: это было реальное животное. Он обитал в реках и озерах, где рассекал воду, отталкиваясь перепончатыми лапами и руля хвостом. Постоянно голодный, он мог нырнуть на полминуты и вынырнуть с пастью, набитой креветками, червями и раками. Более века спустя ученые докажут, что его клюв – система сигнализации, усаженная десятками тысяч рецепторов для восприятия движения и электрических импульсов. Таким образом, утконосу не требуются зрение, обоняние и слух: нырнув в воду, он действует в скрытом режиме и чует добычу, водя клювом по илистому дну. Иногда поселенцы замечали, что утконос выходит на берег и роет нору своими длинными острыми когтями, торчащими из перепончатых лап, как зубцы на садовых граблях. В норах утконосы спали, а самки, по-видимому, выводили потомство. Самцы – не очень-то заботливые родители – обладали ядовитыми шпорами на щиколотках, которые служили им в брачный сезон для того, чтобы биться за первенство с другими самцами, после чего они покидали самок, предоставив им возможность самим заботиться о потомстве.
В разгадке этой тайны – как рожают и выкармливают потомство самки – содержался ключ к вопросу, что представляет собой утконос: необычное млекопитающее или нечто иное? Почти столетие не утихали споры, и часто ожесточенные. В них участвовали многие ведущие европейские натуралисты и анатомы того времени, включая упрямого Ричарда Оуэна, чье имя уже не раз упоминалось на этих страницах. Пунктов разногласий было два: выкармливают ли утконосы детенышей молоком (в таком случае они относятся к млекопитающим) и откладывают ли они яйца (что было бы доводом против того, чтобы причислять их к млекопитающим).
Оуэн, как вы уже догадались, не обращал внимания на утверждения аборигенов о том, что утконос откладывает яйца. Он был уверен, что это млекопитающее, и для него все было ясно и однозначно: млекопитающие – живородящие. Поэтому, когда в 1831 г. лейтенант британской армии Лодердейл Мол вытащил из гнезда самку с двумя дочками и сообщил о маленьких отверстиях на брюшке матери, из которых сочится молоко, Оуэн отреагировал на это радостным возгласом. Но когда Мол продолжил свой рассказ, упомянув, что в гнезде находились осколки яичной скорлупы, и когда другие наблюдатели собственными глазами увидели, как самка отложила два яйца, Оуэн поднял их на смех. Это не были естественные роды, заявил он; должно быть, у самки от страха случился выкидыш. Печальный пример того, как ученый позволил предвзятым идеям и личным обидам взять верх над здравым смыслом, не говоря уже о тысячелетнем опыте знакомства местных жителей с животным, которое он – лондонец, бывавший при дворе, – ни разу не видел живым.
В конце концов всем пришлось признать, что утконос откладывает яйца. Это было сродни признанию на смертном одре, когда в 1884 г. восьмидесятилетний Оуэн одобрил ужасающий отчет молодого зоолога по имени Уильям Колдуэлл. В течение двух месяцев 150 аборигенов по поручению Колдуэлла старались убить как можно больше утконосов. Охотились они и за другим мохнатым курьезом Австралии, тоже, как утверждалось, яйцекладущим, – колючей ехидной. Это была империалистическая наука в ее худших проявлениях: около 1400 животных было убито, а аборигены безжалостно эксплуатировались. Во время этой бойни Колдуэлл лично застрелил беременную самку в тот момент, когда она откладывала яйца. Одно яйцо нашли рядом с тушкой, другое оставалось внутри матки.
Теперь не оставалось сомнений: и утконос, и ехидна представляли собой причудливые виды, которые откладывали яйца, как птицы и рептилии, но выделяли молоко, как млекопитающие. Они получили название «однопроходные», так как у них было только одно отверстие на все случаи жизни – для мочеиспускания, дефекации и размножения. К тому времени дарвиновская теория эволюции стала общепризнанной, и анатомы понимали, что представляют собой однопроходные: необычных млекопитающих, менее «прогрессивных», чем сумчатые и плацентарные, сохранивших многие примитивные особенности свои далеких «пресмыкающихся» предков (например, откладывание яиц), но вместе с тем развивших собственные особенности (например, клювы с чувствительными рецепторами). Причем они обитали только в Австралии и Новой Гвинее, в изоляции на небольшом участке земного шара. Больше нигде в дикой природе никто не видел живого однопроходного или другого яйцекладущего млекопитающего.
Одна загадка разрешилась, но возникла другая: откуда взялись однопроходные, в смысле эволюции? Проблема осложнялась тем, что у взрослых утконосов и ехидн нет зубов, а ведь на сравнение всех этих заковыристых бугорков и гребней на зубах как раз и опирались анатомы издавна, строя родословное древо млекопитающих. Как выяснилось, секрет крылся в челюстях детенышей утконоса, у которых зубы ненадолго вырастают, а потом рассасываются. Ответ помог раскрыть еще одну тайну: от каких млекопитающих остались эти необычные, вроде бы трибосфенические зубы в меловой ископаемой летописи южных континентов?
Выводы посыпались цепочкой, как костяшки домино. Сначала в 1970-х гг. на юге Австралии нашли пару верхних коренных зубов, бугорки которых соединялись необычайно мощными гребнями – лофами. Очень похожие зубы с лофами кратковременно появляются у современных детенышей утконосов. Возраст ископаемых зубов – их обладатель получил название «обдуродон» (Obdurodon) – составлял 15–20 млн лет. Таким образом, это был древнейший утконос в ископаемой летописи. Впоследствии были найдены отдельные нижние зубы обдуродона, а затем и полный череп, и оказалось, что лофы имеются и на нижних коренных зубах. Теперь палеонтологи знали, что искать: если в более древних отложениях найдутся похожие зубы, можно будет проследить происхождение однопроходных в еще более далеком прошлом.
Существенный прорыв наступил в начале 1980-х. В пыльном захолустном городке Лайтнинг-Ридж – с населением едва в 2000 человек – один старатель просеивал песчаные и сланцевые породы возрастом в 100 млн лет, высматривая, не мелькнет ли сине-зеленая искорка. Это было опаловое месторождение, и в тот день старатель нашел то, что искал. Опал, но не в форме шарика или комочка, который можно распилить на камни ювелирного назначения. Этот удивительный опал был чуть больше двух сантиметров в длину и представлял собой палочку, сплюснутую с боков; из одного конца ее торчали три зубчатых выступа. Палочка оказалась зубной костью, а зубчатые выступы – коренными зубами с бугорками и гребнями. Это была челюсть млекопитающего, которая была погребена в песках мелководного моря, растворилась, заместилась кремнеземом и превратилась в опал, став одной из самых удивительных и невообразимых окаменелостей.
К тому же это ископаемое имело огромное значение. Описанное Майклом Арчером и его коллегами в 1985 г. под названием «стероподон» (Steropodon), оно сразу же побило несколько рекордов. Это было первое австралийское млекопитающее, более древнее, чем зубы обдуродона и аналогичные по возрасту окаменелости, а значит, первое млекопитающее из Страны антиподов эпохи динозавров. Это был первый образец раннемелового млекопитающего из Южного полушария в принципе, поскольку ни в Южной Америке, ни в Африке, ни в Антарктиде, ни в Индии ничего подобного еще не было найдено. И что главное для нашего сюжета, это было древнейшее однопроходное. Его зубы обладали такими же безошибочно узнаваемыми лофами, как зубы современных детенышей утконосов и ископаемого обдуродона. Мало того, полость на конце челюсти позднее была определена как участок большого нижнечелюстного канала – трубки, проходящей через зубную кость утконосов и несущей плотную сеть артерий и нервов, подведенных к чувствительному клюву. Эта маленькая сверкающая окаменелость доказала, что однопроходные появились в глубокой древности.
У зубов стероподона была еще одна примечательная особенность, которую не так просто проследить на непостоянных и сильно модифицированных зубах современных молодых утконосов. Они были трибосфеническими – по крайней мере, согласно описанию Арчера и его коллег. Нижние коренные обладали тригонидной областью из острых бугорков и гребней впереди и талонидным углублением позади. Верхние коренные, впрочем, до сих пор неизвестны, поэтому неясно, был ли у них протокон – пестик, составляющий неотъемлемую часть трибосфенической конструкции.
В следующие два десятилетия, когда палеонтологи развернули поиски млекопитающих в Южном полушарии, аналогичные зубы стали попадаться повсюду. Сначала в штате Виктория на юго-восточной оконечности Австралии, где супружеская пара первоклассных палеонтологов – Том Рич и Пэт Викерс-Рич – сообщила о находке хрупкой двухсантиметровой челюсти животного, которое они назвали «авсктрибосфенос» (Ausktribosphenos). Как и стероподон, он относился к меловому периоду. Затем на Мадагаскаре, где Джон Флинн (один из моих преподавателей в аспирантуре в Нью-Йорке) со своей командой углядел обломок нижней челюсти всего несколько миллиметров длиной, с тремя зубами. Животному дали название «амбондро» (Ambondro), и оно оказалось намного старше австралийских видов и датировалось среднеюрским временем, почти 170 млн лет назад. Оно тоже стало рекордсменом, более чем вдвое удлинив возраст известных млекопитающих Мадагаскара: как и Австралия, Мадагаскар – изолированный мир, обладающий уникальной современной фауной при очень плохой сохранности ископаемой летописи млекопитающих. Через несколько лет объявилась еще одна юрская челюсть, принадлежащая асфальтомилосу (Asfaltomylos), на этот раз в Аргентине.
Что это были за млекопитающие? Ископаемых остатков было до смешного мало: горстка нижних челюстей, зачастую в виде обломков, и немного зубов, разбросанных по Южному полушарию на тысячи километров и 70 млн лет. Принципиально важные верхние коренные зубы, по капризу злой судьбы, всегда отсутствовали. Из этого много не вытянешь. Были ли все эти животные родичами однопроходных, как стероподон? Или какие-то из них относились к териевым? В конце концов, их нижние коренные зубы выглядели как трибосфенические. Супруги Рич в качестве одного из множества возможных генеалогических объяснений даже предположили, что некоторые из этих древних видов родственны современным ежам.
И здесь на сцену выходят Лоу Чжэ-Си и Зофья Келан-Яворовская – уже знакомые нам специалисты по млекопитающим, ветераны исследований ископаемых остатков из Ляонина и пустыни Гоби. Теперь они работали вместе с американским коллегой Ричардом Сифелли. Несколько десятилетий трое ученых разглядывали под микроскопом горы и долины на зубах млекопитающих. Когда они присмотрелись к зубам из Южного полушария, то увидели: что-то не так. На поверхности нижних коренных действительно выделялись передняя и задняя области, которые было вполне естественно определить как тригонид и талонид. Но при ближайшем рассмотрении оказалось, что они слегка отличаются от тригонида и талонида териевых млекопитающих. Чтобы прояснить эту головоломку, Лоу, Зофья и Рич собрали обширную базу данных по зубам млекопитающих, куда включили наиболее изученные образцы зубов с юга, а также все остальные известные виды – примитивных обладателей трехбугорчатых зубов типа морганукодона, ископаемых и современных териев обеих линий, плацентарной и сумчатой, и однопроходных. Каждый зуб они описали по десяткам тонких подробностей строения – наличию, размеру, форме и расположению бугорков, гребней и лофов. Пропустив данные через компьютерный алгоритм, который строит родословные деревья, объединяя виды по общим уникальным, продвинутым признакам, они получили ошеломляющие результаты.
Зубы из Южного полушария не вписывались в группу териевых. Все южные виды, такие как асфальтомилос и амбондро, сгруппировались со стероподоном на линии однопроходных, образовав расширенную «стволовую группу однопроходных», которую Лоу и его коллеги назвали австралосфенидами (Australosphenida).
Иными словами, два типа трибосфенических зубов не эквивалентны. Есть вариант териевых, а есть вариант однопроходных, развившийся независимо, – вероятно, оба сформировались в одно время, в среднеюрский период, и по одной причине: чтобы увеличить режущую способность и, может быть, добавить немного перемалывания. Териевый вариант развился в Северном полушарии, позволив предкам сумчатых и плацентарных преуспеть в пору меловой революции цветковых, и сохраняется по сей день как высокоадаптивный план строения зубов, включая наши собственные. Вариант однопроходных развился на юге, в меловой и юрский периоды, по-видимому, распространился далеко за экватор, но затем почти исчез, и единственная память, которая о нем осталась, – эфемерные зубы утконоса, которые рассасываются, когда молодняк покидает гнездо.
У родословного древа оказалась еще одна примечательная особенность: терии и австралосфениды на нем далеко отстоят друг от друга, и между ними вклиниваются многие другие линии млекопитающих. Австралосфениды находятся ближе к корням древа, не так уж далеко от докодонтов и на несколько ступеней выше позднетриасовых и раннеюрских видов вроде морганукодона. Териевые, напротив, составляют крону древа. И однопроходные, и териевые дожили до наших дней, но промежуток между ними занимают бесчисленные вымершие линии: множество так называемых тупиковых групп, которых больше нет, как, например, многобугорчатые.
Из этого следует вывод, от которого мне немного не по себе. Однопроходные – продукт длительной эволюции, восходящей по меньшей мере к среднеюрскому периоду, последние выжившие представители некогда славного южного племени. Чудо, что они вообще выжили. Легко представить себе альтернативную историю, в которой линия однопроходных прервалась еще в меловой период и утконосы с ехиднами не дожили до наших дней, лишив нас столь замечательной возможности посмотреть на пережитки древней истории млекопитающих, когда мохнатые обитатели нор откладывали яйца, а из брюшка у них текло молоко. Можно представить себе и другую историю, в которой одна линия рода докодонтов или многобугорчатых каким-то образом дожила до нашего времени где-то в отдаленном уголке мира. Получается, нужно радоваться тому, что остались утконос и ехидна – зоологические аналоги престарелой четы, которая не хочет расставаться со своей квартирой, пока вокруг полностью перестраивается весь район.
История, которую я рассказываю здесь, еще далеко не закончена, так как находок юрских и меловых млекопитающих на южных материках все еще очень мало. Но окаменелости там есть, и их предстоит найти, как доказывает ряд недавних открытий.
Одно из них – винтана (Vintana), животное с Мадагаскара, описанное Дэвидом Краузе и его командой в 2014 г. Его название с малагасийского переводится как «удача». Это была действительно удачная находка – она наконец прояснила загадку тех странных, похожих на лошадиные зубов, о которых я упоминал выше. Много лет палеонтологам попадались лишь фрагменты, разбросанные по всему Южному полушарию: обломки высоких, массивных коренных зубов со сложными складками толстой эмали на окклюзионной поверхности, часто изношенной регулярным трением. Их выделили в отдельную группу гондванатерий (Gondwanatheria). Эти млекопитающие, несомненно, были травоядными и, судя по износу зубов, использовали возвратное жевательное движение, как и многобугорчатые. Винтана продемонстрировала, что гондванатерии были большеглазыми подвижными вегетарианцами с сильным укусом, обладавшими широкими скуловыми костями, к которым крепились мышцы, обеспечивающие трение коренных зубов друг о друга. Такое представление подтвердилось в 2020 г., когда Краузе описал близкородственный вид, представленный черепом, соединенным со скелетом, под названием «адалатерий» (Adalatherium). Гондванатерии составляли особую группу, но располагались на родословном древе рядом с многобугорчатыми. По сути, они были давно отделившимися родственниками многобугорчатых, освоившими те же ниши поедателей цветковых.
В меловой период существовала еще одна успешная группа млекопитающих Южного полушария – дриолестоиды. Они близкие родичи сумчатых и плацентарных, но все же не совсем настоящие звери, так как у них не было трибосфенических коренных зубов. Древнейшие дриолестоиды появляются в юрских отложениях Северной Америки и Европы, но настоящий их расцвет приходится на мел Южной Америки. В 2011 г. Гильермо Ружьер и его коллеги сообщили об открытии нового вида – кронопио (Cronopio), представленного двумя черепами с длинными мордочками, большими расставленными клыками и глубокими ложбинками для крепления мышц головы, предназначенными, по-видимому, для того, чтобы поворачивать челюсти сверху вниз при укусе остробугорчатыми зубами. Они, вероятно, были насекомоядными, но отличавшимися как от северных териев, так и от южных однопроходных псевдотрибосфенид.
Таково было положение дел в конце мелового периода, примерно 66 млн лет назад. Млекопитающие распространились повсеместно, хотя оставались мелкими. Крупнейшей на тот момент была винтана, весом примерно 9 кг, но даже ее мог проглотить в один присест тираннозавр или другой хищный динозавр. Терии и многобугорчатые обосновались на севере, от срединных земель Азии до североамериканских гор и европейских островов. Среди них были насекомоядные, размалывавшие жуков своими трибосфеническими зубами (эутерии), травоядные, кормившиеся цветами, плодами и другими частями цветковых (многобугорчатые), а порой и хищники, рассекавшие мышцы и сухожилия острыми видоизмененными трибосфеническими коренными зубами (метатерии). На юге, за кристально-синими водами моря Тетис, жили другие млекопитающие, заполнявшие аналогичные ниши: насекомоядные из линии однопроходных, чьи зубы имитировали трибосфенические (австралосфениды), другие насекомоядные с длинными мордочками (дриолестоиды) и травоядные (гондванатерии).
Все они стали свидетелями того, как сверкающая искра озарила небо от севера до юга. Все эти основные группы млекопитающих выживут – по крайней мере, до поры до времени. Но мир уже никогда не станет прежним.
Назад: 3 Млекопитающие и динозавры
Дальше: 5 Гибель динозавров и выживание млекопитающих