Текст книги "Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих"

Однако начали накапливаться доказательства против горбатой гипотезы. Ученые исследовали некоторые другие группы животных с большими нервными отростками. Даже диметродон и эдафозавр, какими бы похожими они ни были, были лишь отдаленными родственниками, происходящими от двух разных групп пеликозавров. Диметродон принадлежал к плотоядным сфенакодонтам, в то время как эдафозавр дал свое название травоядным эдафозавридам. Структура позвоночника развилась в результате конвергентной эволюции, она не была унаследована от общего предка. Обычно мы говорим о конвергентной эволюции, когда разные животные пытаются решить одни и те же проблемы выживания, поэтому логично предположить, что отростки на спине этих животных служили одной и той же причине.

Кроме того, «паруса» встречались и у некоторых динозавров, таких как спинозавр и уранозавр. И у них это жировые отложения? В 1998 году исследователь по имени Джек Боумен Бейли утверждал, что да. В своей статье на эту тему он указал на форму спинных отростков динозавров и сравнил их с ныне живущими зверями, утверждая, что строение динозавров походило на строение современных бизонов¹⁵. Кроме того, в поддержку своей идеи он указал на окостеневшие сухожилия в окаменелостях уранозавра. Эти сухожилия проходили между задними отростками и превратились в кость, делая конструкцию еще более жесткой.

Теория о горбатых динозаврах интересна, но она не помогла разгадать тайну пеликозавров. Сравнивая их, Бейли обнаружил, что отростки динозавров не особенно походили по форме на таковые у пермских животных: у динозавров были очень прочные, похожие на весла шипы, в то время как у пеликозавров шипы сужались, как вязальные спицы. Отростки пеликозавров также были намного длиннее по отношению к размерам их тела, составляя около 65 % роста животного, в отличие от менее чем 35 % у динозавров и 45 % у бизонов.

Несостыковки в интерпретации Бейли и других исследователей на этом не кончаются. В настоящее время бизоны представлены в двух видах, американский бизон Bison bison и европейский зубр Bison bonasus, и хотя у обоих на холке красивый горб, в основном это результат наличия массивных мышц, а не накопления жировых отложений. Животные, у которых действительно есть жировые горбы для хранения топлива – у верблюдов, как известно, есть один или два на спине, – обычно не имеют в своем скелете характерных структур, поддерживающих горб. Как нет такой структуры и у жирнохвостой сумчатой мыши, которая накапливает жир в своем хвосте. Высокие нервные отростки, как я уже упоминала, обычно поддерживают мышцы, а не целлюлит.

Забудем о том, что динозавры делали со своими странными костями позвоночника. Однако крайне маловероятно, что у диметродона или эдафозавра был горб на спине. Были и более радикальные идеи: например, что кости не имели соединяющей их кожи, а вместо этого представляли собой буквальный ряд шипов, выступающих защитным частоколом. У окаменелости Dimetrodon giganhomogenes из северного Техаса присутствовали признаки того, что отростки были сломаны и вновь срослись¹⁶. Исследователь Элизабет Рега и ее коллеги обнаружили, что микроструктура этих костей указывает на то, что отростки более устойчивы к переломам, чем кости конечностей, подтверждая теорию об их применении в целях защиты. Но от кого? Находясь довольно высоко в пищевой цепочке, неясно, кого бы диметродон отпугивал, за исключением разве что своих собратьев-сфенакодонтов. Шипы были очень тонкими и заостренными, они вряд ли могли обеспечить реальную защиту. Животные, которые сегодня используют шипы и колючки для защиты, обычно небольшого телосложения, например ежи и дикобразы, и они склонны выставлять их в виде непривлекательной подушечки для булавок, а не выстраивать их рядом кольев.

Коуп выдвинул другую гипотезу: камуфляж. Возможно, шипы эдафозавра делали его похожим на куст? Или отростки диметродона скрывали его в камышах у реки? Опять же, наши современные животные опровергают эту идею. Большинство хищников, устраивающих засады, прячутся за счет окраски. Животные с эксцентричным наростом, обеспечивающим камуфляж, почти всегда небольшого размера и обычно прячутся от хищников, а не охотятся сами. Полностью отмести эту идею нельзя, однако мысль о том, что эти рекламные щиты на спине пеликозавра действительно помогали им слиться с окружением, кажется маловероятной.

Остается только одно объяснение: пеликозавры были очень сексуальными животными.

Половой отбор – одна из движущих сил естественного отбора и приводит к некоторым донельзя нелепым результатам. Теории полового отбора раньше строились исключительно с мужской точки зрения, с акцентом на то, что Чарльз Дарвин описал как «борьбу между самцами за обладание самками»¹⁷. Своими эпатажным окрасом, броским оперением, невероятными придатками, массивным телом и откровенно глупыми танцами самцы животного царства привлекали внимание не только самок. Как показало недавнее исследование, им посвящаются целые музейные коллекции.

Исследование, проведенное Натали Купер и ее коллегами¹⁸, показало, что в коллекциях музеев естествознания, особенно коллекциях птиц, 60 % экземпляров представлены самцами. Эта пропорция сохраняется даже в тех случаях, когда самцы менее репрезентативны для общей изменчивости в группе. Авторы предположили, что основная причина такого предубеждения – «преднамеренный отбор крупных, «впечатляющих» особей мужского пола, особенно в тех видах, где самцы крупнее или ярче окрашены, чем самки, или у них есть украшения или вооружение, например рога». Такой перекос в коллекциях оказывает влияние на наше видение разнообразия животных как среди обывателей, так и среди ученых. А также влияет на исследования, создавая предвзятость при отборе проб и потенциально способствуя тому, что из виду упустят важные аспекты биологии животных.

Конечно, у этой истории есть две стороны. Во многих сценариях на самом деле вся власть принадлежит самке данного вида, поскольку именно она делает выбор. Это ставит ее в центр полового отбора, особенно когда речь заходит о фантастически экстравагантных украшениях, как, например, у райских птиц.

Наиболее убедительное объяснение наличия «паруса» у пеликозавра заключается в том, что он служил для привлечения партнера. Подобно павлиньему хвосту, размеры отростков могли произвести впечатление на дам, служа признаком физической формы. Возможно, «парус» был ярко окрашен, ослепляя всех подряд. Половой отбор мог бы даже объяснить сломанные шипы. При взгляде сбоку пеликозавр казался намного крупнее и более устрашающим для соперников. Физическое столкновение на самом деле довольно редкое явление в животном мире, и большинство существ делают все возможное, чтобы избежать драки из-за страха быть ранеными. Посмотрите классические сцены из документальных фильмов о дикой природе, где самцы, например горные козлы, кружат друг вокруг друга, оценивая. Это происходит в каждом классе и в каждой группе позвоночных – и даже среди беспозвоночных. Будь то горилла или жук-олень, самцы привстают и надуваются, надеясь напугать своего конкурента. И если уж оба самца хороши… что ж, это объясняет, откуда у техасского диметродона переломы.

Конечно, даже эта теория не идеальна. Ее критики утверждают, что нет четкой разницы между самцами и самками пеликозавров и размером их нервных отростков. У большинства животных подобные украшения, обусловленные половым отбором, встречаются по большей части у самцов, а иногда и вовсе отсутствуют у самок – отсюда предвзятость в музейных коллекциях, на которую обратили внимание Купер и ее коллеги. Это различие между самцами и самками называется половым диморфизмом, и оно может быть вызвано рядом различных причин. У многих насекомых, рыб и рептилий самки крупнее, особенно если им приходится защищать гнезда или переживать нехватку пищи. Нам, млекопитающим, как правило, более знаком противоположный паттерн – наличие более крупных самцов, которое часто (хотя и не всегда) обусловлено половым отбором.

Теоретически мы должны сравнить размер «паруса» с массой тела, чтобы отделить самцов от самок. Но окаменелостей попросту не хватает, чтобы с уверенностью заявить, были ли пеликозавры диморфными или нет. Хотя в целом верно, что у самцов подобные структуры и украшения крупнее, это не всегда так. Самке диметродона, возможно, тоже было необходимо отпугивать соперников, отстаивая свою пищу, территорию и самцов, что свело к минимуму физические различия.

Какова бы ни была причина появления этих «парусов», высокие отростки на спинах пеликозавров помогли им выиграть по крайней мере одну битву: борьбу за прочное место в человеческом сознании.

Со времени открытия пеликозавров западные ученые поняли, что те больше похожи на млекопитающих, чем на рептилий. «Посему рептилии и бесхвостые гады пермского периода, – сказал Коуп в 1880 году, – более напоминают млекопитающих, чем прочие существующие формы жизни»¹⁹. Он и многие другие обнаружили сходство в конечностях и черепах этих животных, что сразу же намекнуло на их родство, хотя это ничуть не помешало им и дальше называть их «звероподобными рептилиями».

Одна из первых крупных ветвей пеликозавров называлась казеозаврами. Она включала в себя два семейства – казеидов и их ближайших родственников эотиридидов. Окаменелые останки эотиридидов встречаются невероятно редко. В настоящее время насчитывается всего три рода (хотя вскоре после написания этой главы вышла статья, в которой предварительно назывался четвертый род, азафестера, с которым мы познакомились в предыдущей главе), один из которых известен только по одному черепу. Но что за череп: всего шесть сантиметров в длину, однако широкий и усеянный свирепым набором зубов. Самое поразительное, что у этого маленького животного было сразу по два острых «клыка» с каждой стороны челюсти – считайте, два укуса по цене одного.

Зубы и тела казеид рассказывают историю, совершенно отличную от эотиридид. Названные в честь своего маленькоголового представителя казеи, казеиды обладали небольшими головками, формой напоминающими луковицу и усеянными тупыми зубами. У них не было «парусов», зато были коренастые длинные тела с такими же длинными хвостами. А еще большие носы – в буквальном смысле и с точки зрения размера ноздрей – и широкие короткие черепа. И до смешного крошечные ножки.

Сказать, что у казеи была маленькая голова, все равно что сказать, что в Антарктиде немного прохладно. Голова размером около 20 сантиметров крепилась к бочкообразному туловищу и хвосту, которые достигали 1,5 метра в длину. Котилоринх, из сестринского казеям рода, вырастал примерно до 4 метров, сохраняя схожие пропорции черепа [47]47
   По общему признанию, маленькая голова была свойственна не только казеидам – эдафозавр тоже не отличался большим черепом. Любителям растений, которым не нужно много пережевывать, большая голова и рот ни к чему.


[Закрыть]. Во рту казеи ряды мелких нёбных зубов на нёбе и хорошо развитый язык говорят нам о том, что это было травоядное животное, которое выдергивало и раздавливало растения нёбом, прежде чем отправить их в дальнейший путь. Так казея и ей подобные прокладывали себе путь через недавно расцветшие ряды голосеменных растений.

Казеиды были одними из первых травоядных животных. Другим был диадект, впечатляюще коренастое животное, принадлежавшее к собственной ветви четвероногих, возможно амниот. Самые первые травоядные животные в летописи окаменелостей относятся к позднему каменноугольному периоду – среди них пеликозавр гордодон (родственник эдафозавра) и животное под названием десматодон. Последний принадлежит к спорной группе животных, которые, как недавно утверждалось, синапсиды, но могут быть ближе к рептилиям. В любом случае именно в пермском периоде травоядность по-настоящему расцвела. Такое заявление может показаться несущественным, но сам факт полностью растительной диеты стал знаковым для четвероногих. Насекомые и микроорганизмы уже превратили вегетарианство в образ жизни, но для позвоночных оно было сопряжено с определенными трудностями. Например, одна такая трудность в том, что растения сделаны из прочного материала. Их клетки в основном состоят из целлюлозы, которую можно расщепить только определенными ферментами, которых нет у позвоночных животных. А значит, какой бы цветущей ни была листва позднего каменноугольного периода и ранней перми, животные не получали от ее поедания достаточно питательных веществ, чтобы оправдать затраченное время. Для первых четвероногих это было все равно что бродить среди забитых полок супермаркета с пустым кошельком.

Итак, как же казеиды справились со своими трудностями? Что ж, путь к решению их проблемы лежал через желудок.

Чтобы решить проблему неперевариваемых растительных клеток, травоядные используют силу микробов. Когда мы думаем о растительноядных, наши мысли обращаются к сельскохозяйственным животным, таким как коровы и овцы, или к диким животным, например антилопам гну или ламам. Все эти млекопитающие принадлежат к копытным, многочисленной и чрезвычайно успешной группе животных, у которой употребление овощей стало своего рода фишкой.

Копытные обычно делятся на две группы в зависимости от количества пальцев на ногах: непарнопалые, или непарнокопытные, и парнопалые, или парнокопытные. Лошади, тапиры и носороги входят в первую группу, а остальные – во вторую, что отражает глубокую пропасть между этими отрядами. Однако их отличает не столько количество пальцев на ногах, сколько палец, на который приходится вес тела. У непарнокопытных вес приходится в основном на третий, средний, палец. Однако у парнокопытных ось симметрии проходит между третьим и четвертым пальцами, в результате чего появилось их характерное раздвоенное копыто. Вы могли бы подумать, что ступни не особенно фундаментальны при отличии животных. Но есть еще одно более важное физиологическое различие между непарнокопытными и парнокопытными, и оно заключается в их желудках.

Непарнокопытные переваривают пищу в задней кишке, тогда как парнокопытные – в передней. Наряду со слонами, грызунами, кроликами и коалами, непарнокопытные решили проблему переваривания растительной пищи, сбраживая ее в нижних отделах кишечника и слепой кишке – последняя представляет собой особый мешочек, прикрепленный к толстому кишечнику, в котором содержится множество дружественных растительноядных бактерий. У нас тоже есть слепая кишка, но у тех, кто переваривает пищу задней кишкой, она намного больше и играет более активную роль в пищеварении. Такой метод переваривания позволяет быстро перерабатывать пищу, обходиться непитательной едой и достигать невероятных размеров – некоторые крупнейшие магатравоядные за последние 66 миллионов лет полагались на заднюю кишку. Но за такую скорость приходится платить. Этим животным требуется гораздо больше пищи, потому что они извлекают питательные вещества менее эффективно, чем их сородичи, переваривающие в передней кишке. Некоторые вынуждены преодолевать огромные расстояния в поисках пропитания. Они часто едят свой собственный помет, чтобы получить все необходимые им питательные вещества (особенно небольшие животные). Хотя подобное не редкость в животном мире, по человеческим меркам вряд ли можно похвастаться таким хобби.

Животные, переваривающие пищу в передней кишке, подошли к проблеме по-другому. Наряду с парнокопытными, некоторые сумчатые и грызуны, ленивцы и гоацин (разновидность птиц) единодушно пришли к ферментации в передней кишке как способу получения питательных веществ из растений. Что привело к некоторым невероятным изменениям в их биологии.

Такой способ ферментации свойственен жвачным животным, таким как крупный рогатый скот, овцы, козы, олени и жирафы, у которых развиты многокамерные желудки; у нежвачных животных, например сумчатых и ленивцев, желудок увеличен и удлинен, не содержит множества камер. Каждая камера в желудке жвачных животных предназначена для определенной стадии процесса пищеварения, чему способствует множество бактерий. Первые две камеры – рубец и сетка. Они составляют самую большую часть желудка, и именно здесь бактерии работают на износ, расщепляя растительные клетки. Пища из этих камер обычно поступает обратно в рот для повторного измельчения, также известного как «пережевывание жвачки». Если вам вздумается приблизиться к жвачному животному, то вы заметите, что у них часто идет сладковатый овощной запах изо рта – результат многократного пережевывания бродящего содержимого кишечника.

Пища проходит через следующую камеру, книжку, прежде чем наконец попасть в «настоящий» желудок, или сычуг. Там все полезные бактерии, оставшиеся в жвачке, встречают свою безвременную кончину, поскольку желудочный сок все расщепляет, готовя еду к путешествию по кишечнику. Именно из сычуга мы получаем сычужный фермент, выделяемый желудком жвачных животных, который люди используют для приготовления сыра. От такой новости может и вывернуть. Этот четырехступенчатый процесс означает, что в ходе ферментации в передней кишке животные получают гораздо больше питательных веществ и могут потреблять гораздо меньше пищи, но более длительное время переваривания означает, что они не могут перерабатывать пищу оптом. Вот почему лошади могут выжить в тех частях Северной Америки, где корм слишком скуден для крупного рогатого скота. А также накладывает верхний предел на размеры зверей с ферментацией в передней кишке²⁰.

Какого бы метода вы ни придерживались, будучи травоядным, поедание растений требует участия множества микроорганизмов, и их нужно где-то хранить. Для растительноядных характерно большое тело, заполненное ферментационными камерами, и множество кишок, позволяющих выжимать из пищи все возможные питательные вещества. Те, кому не нужно жевать, могут обходиться пропорционально меньшим ртом, чем мясоеды, – в конце концов, он нужен лишь для размещения растений. Как мы выяснили, изучая остистые отростки, куда полезнее большие мышцы шеи и плеч, а тупые лопатообразные зубы захватывают листья и срезают их со стеблей.

За 280 миллионов лет правила мало изменились. Широкое крупное тело казеид, таких как казея и котилоринх, и эдафозавридов, таких как эдафозавр, вероятно, включало ферментационную камеру, кишащую бактериями, которые спешили извлечь все полезные вещества из растений. Как они приобрели своих бактериальных помощников, неясно, и окаменелости вряд ли дадут ответ. Высказывали предположение, что микроорганизмы, возможно, попадали в организм ранних четвероногих, когда они питались каким-то разлагающимся растительным веществом или растительноядными насекомыми. В конце концов, некоторые бактерии, способные переработать растения, выжили в кишечнике, и с хозяином установились симбиотические отношения, поскольку животные с большим количеством микроорганизмов извлекали больше питательных веществ из растительного сырья, тем самым обеспечивая себе лучшую выживаемость.

Хотя травоядность независимо эволюционировала у множества групп наземных животных, именно у синапсидов мы наблюдаем первые специализированные адаптации к поеданию растений, еще во времена позднего каменноугольного периода и ранней перми. Их родословная будет процветать на первом плане в течение следующих 50 миллионов лет.

Но породы карьера Клашаха намного моложе. Они датируются концом пермского периода, к этому моменту на смену древним пеликозаврам пришла целая новая волна динамичных животных. Именно они провели бета-тестирование современной пищевой цепочки и преподали нам важные уроки о вымирании и восстановлении. То был пик первой эры млекопитающих.

Глава пятая
Теплокровные охотники

…первобытных млекопитающих с их огромными бивнями и острыми когтями, – в древности он поделил всех своих созданий на тех, кто охотится, и на тех, за кем идет охота…

Хью Миллер. Свидетельство камней

Окаменелости подобны эху в пещерах. И подобно эху, они могут обмануть. То, что вы слышите, вслепую шаря в темноте, искажается: негромкие звуки становятся громом, то, что позади вас, оказывается впереди. То, что хранит молчание, остается ненайденным. Звонкие крики из других помещений заглушают скалы.

Палеонтологи часто изучают летопись окаменелостей на ощупь, пытаясь проложить путь. Когда попадается хорошее ископаемое, кажется, будто кто-то включил прожекторы, и мы наносим на карту сталактиты и фотографируем наскальные рисунки. Когда таких ископаемых нет, мы бредем наугад.

При изучении следов свет вспыхивает редко. Стороннему наблюдателю они кажутся довольно простыми для восприятия и понимания. Но поиск ископаемых следов – не то же самое, что изучение современных, потому что мы почти никогда не знаем, какое животное на самом деле их оставило. Если вы найдете след животного, вы можете ознакомиться с фауной этого региона, составив список подозреваемых, который можно сузить. Но у ихнолога (того, кто изучает следы передвижения и жизнедеятельности вымерших существ) часто недостает двух важных кусочков пазла: сколько лет изучаемым породам и что жило в те времена?

Самый очевидный способ узнать, сколько лет породе, – посмотреть, как она соотносится с другими породами. Логично предположить, что скалы наверху моложе скал внизу. Однако геология играет с нами, она приподнимает и переворачивает слои, как блины на сковородке. Бывают случаи, когда скальные породы вообще не осаждаются, или слои удаляются в результате процессов эрозии, вырывая целые страницы из книги времени. Не раз это приводило исследователей в замешательство. Например, в карьерах вокруг Элгина в Шотландии породы пермского периода лежат непосредственно поверх пород девона, полностью исключая каменноугольный период.

Биологическое содержание горных пород дает следующий ключик к пониманию их возраста. Научившись лучше понимать закономерности эволюции, мы определили, где появлялись и исчезали группы животных и растений. Это называется преемственностью фауны. Отмечая, какие группы присутствуют в породе, ученые могут сузить круг мест, где она должна находиться. Для этой цели особенно полезны аммониты и трилобиты, а также пыльца и семена растений. Трилобиты – культовые окаменелости, похожие на мокрицу. Они жили в воде и, как и аммониты, насчитывали много видов, что сильно помогает датировать горные породы.

Как раз таки преемственность фауны и насторожила викторианских ученых, когда они изучали скалы вокруг Элгина. В более глубоком слое они нашли рыб – древних бронированных пришельцев из эры рыб. Однако в скалах наверху были обнаружены кости и следы наземных позвоночных. Очевидно, что верхние слои были намного моложе, чем предполагалось ранее.

За последние 100 лет геологи добавили в свой инструментарий радиометрическое датирование. Благодаря преемственности фауны, радиометрическому датированию и другим методам определения возраста горных пород появилась хроностратиграфическая шкала. В просторечии мы часто называем ее геологической временной шкалой. Она наверняка вам знакома по книгам и телесериалам, с расположенными по порядку названиями различных единиц времени и цветовыми обозначениями их дат. Официальная версия этой шкалы публикуется каждые несколько лет Международной комиссией по стратиграфии, которая объединяет самую свежую и точную информацию о возрасте пород (вы можете скачать ее бесплатно по адресу www.stratigraphy.org).

Пробежав глазами по шкале, вы заметите, что чем больше мы удаляемся назад во времени, тем чаще рядом с датами стоит символ плюс-минус ± и еще одно число. Это у даты плюс-минус такие пределы погрешности.

Даже самая точная датировка горных пород имеет погрешность. Она может варьироваться от сотен и тысяч до миллионов лет. Многие знакомы с радиоуглеродным датированием, которое по естественной скорости распада углерода рассчитывает возраст биологических образцов. Этот метод работает, потому что примерно каждые 5700 лет нестабильный изотоп углерода C¹⁴ уменьшается вдвое. Это называется периодом полураспада.

В течение жизни организмы усваивают C¹⁴ с пищей, и его уровень соответствует окружающему миру. Но когда организм умирает и перестает пополнять запасы C¹⁴, изотоп начинает распадаться до гораздо более стабильной формы углерода – С¹². Чтобы датировать образец, ученые измеряют, сколько в нем C¹⁴ по сравнению с С¹², и сравнивают его с уровнем в атмосфере. Поскольку мы знаем, как быстро распадается нестабильный углерод, можно рассчитать, сколько времени прошло с тех пор, как образец перестал усваивать C¹⁴. Это и есть радиоуглеродное датирование.

Но оно не помощник, когда речь заходит о далеком прошлом, здесь радиоуглеродное датирование становится ненадежным. Виной тому то, что количество C¹⁴ так мало, что не поддается измерению. Чтобы установить более древние даты, ученые обращаются к другим элементам, таким как калий и уран. Подобно тому, как распадается углерод, нестабильная форма калия (⁴⁰K) превращается в аргон (⁴⁰Ar) с периодом полураспада около 1,2 миллиарда лет. Уран (U) распадается по-разному, с периодом полураспада 710 миллионов лет или 4,47 миллиарда лет, в зависимости от того, какой путь он выберет. В любом случае он превращается в свинец (Pb).

Временные масштабы поражают воображение, но, рассчитав изменения в этих элементах, можно определить приблизительные даты возраста горных пород. Сложности в расчетах означают, что результаты всегда дают диапазон, а не точную дату. Но незачем бояться этих погрешностей, они лишь признак того, что научные исследования проводятся тщательно, и дают представление о том, насколько точен ответ.

Но не по всем породам получается узнать приблизительное время. Удобнее всего работать с вулканическими породами, потому что мы знаем, что они извергаются и быстро остывают на поверхности Земли, фиксируя всю химическую информацию будто на фотоснимке. Осадочные породы, напротив, больше напоминают коллаж. Мелкие частицы, которые они содержат, могут быть на много миллионов лет старше самой породы; возможно, их смыло со склона горы и перемешало с органическим веществом. Такая путаница во времени противоречит большинству методов химического датирования. Эти сложности компенсирует то, что окаменелости мы находим именно в осадочных породах, а не в вулканических. Палеонтологи устанавливают более точные даты вулканических пород сверху и снизу, чтобы сузить временной интервал возникновения окаменелостей. Затем ученые сравнивают найденные ископаемые с прочими окаменелостями и нашими знаниями об эволюции и смене фауны. Таким образом временные рамки сужаются еще больше, позволяя поместить вымерший вид в рамки определенного геологического периода.

Правда, палеонтологи сужают временные рамки довольно-таки своеобразно. Привычные работать с эпохами и животными, имевшими место миллионы лет назад, они смотрят на понятие недавнего и давнего совсем иначе. Ученым, работающим с окаменелостями пермского периода, даже динозавры кажутся слишком «современными». На каком бы периоде времени вы ни сосредоточились, знайте: для палеонтолога погрешности радиометрического датирования не повод для беспокойства. В палеонтологии редко удается установить точную дату.

В случае с ихнологами, выясняющими, кто же так наследил, погрешности геологического времени приводят к тому, что список подозреваемых сильно удлиняется. Сократить его можно, если тщательно оценить форму отпечатка. В идеале следы должны давать представление о форме ступни, и вот туфелька находит свою Золушку. Конечно, в реальной жизни миллиарды людей носят один и тот же размер обуви.

К тому же следы редко бывают четкими. Нас легко ввести в заблуждение, как и Уильяма Бакленда, пытающегося выяснить, кто ходил по песчаным дюнам Древней Шотландии. Пески смещаются. Грязь размазывается. Ступни скользят и проваливаются, образуя грязные выбоины, или вообще едва касаются твердой земли. По наклонной поверхности меняется сама походка. Добавьте сюда погодные условия после того, как прошло животное: дождь заполняет следы, ветер истерзывает края, лужи размывают отпечатки. А потом в течение миллионов лет отпечатки измельчаются, меняют свое положение и стираются. Расшифровать эти процессы невероятно сложно, и иногда все, что мы знаем, – это то, что давным-давно тут прошло какое-то животное.

Следы, покрывающие стены пермских карьеров в Шотландии, не единственные примеры такого рода. Похожие отпечатки находили в Германии, Северной Америке и Аргентине. Недавние исследования показывают, что они принадлежат животным по меньшей мере из пяти различных групп, включая представителей следующей большой группы синапсидов, которые облюбовали пермский период как дом родной.

Из рядов пеликозавров появилась новая группа. У них развились ключевые черты, которые мы ассоциируем с млекопитающими, включая более теплую кровь, более энергичный образ жизни и, возможно, даже мех. Более того, они первыми обосновали экосистему, знакомую нам и по сей день: большое количество травоядных животных, которыми питается меньшая группа плотоядных.

Эта революционная группа называется терапсидами. Именно эти существа в жарком сердце Шотландии проложили путь, по которому последовали все млекопитающие.

Почти сразу же после того, как они выделились из среды своих предшественников, терапсиды стали чем-то особенным. С момента своего первого появления в летописи окаменелостей в России, Южной Африке и Китае – чаще всего их кости находят именно здесь, – эти животные поражали своим разнообразием и радикально отличались от всего остального на Земле.

Очевидно, что терапсиды произошли от общего предка, образовав отдельную группу, которая имеет общие легко идентифицируемые черты скелета. Их зубы начали меняться, спереди появились клыки и резцы, непохожие на заклыковые зубы позади них. Кости лица начали смещаться, приспосабливаясь к специализированным клыкам. Как мы позже увидим, всё более сложные зубы, выполняющие различные функции по переработке пищи, – одно из наиболее важных эволюционных чудес, практикуемых млекопитающими.

Нижние челюсти ранних синапсидов состояли из множества костей – особенность, унаследованная от первых позвоночных. Но эти кости изменились. Самой крупной из них была нижняя челюсть, и она неуклонно становилась самой крупной из челюстных костей, удерживая все нижние зубы. Остальные кости находились в задней части челюсти. На одной из этих костей, называемой угловой, сначала появилась выемка, а затем костный лист, называемый отраженной пластиной. Ее функция не ясна, но, возможно, она сыграла определенную роль в формировании уха млекопитающих – еще одной сверхспособности, о которой мы поговорим несколько позже. Вся задняя часть черепа стала прочнее, а челюстной сустав – крепче, в то время как височное отверстие, которое долгое время определяло синапсидов, увеличилось. Взятые вместе, эти изменения говорят нам о том, что у терапсидов развились большие мышцы вокруг черепа, улучшив их «кусачие» качества. И заодно приоткрыв дверцу в гастрономический мир.