Текст книги "Чудища Эдема. Трилобиты, аномалокарисы, ракоскорпионы и другие монстры"

Змеи, крокодилы, тероподы и птицы

Блохи – это неприятно, но блоху можно выкусать из шёрстки. Гораздо хуже, если выкусят тебя самого. А в мезозое желающих хватало.

В юрском периоде млекопитающие дошли до состояния плацентарных в лице Juramaia sinensis, в меловом периоде линию продолжила Eomaia scansoria. Хотя плацентарность в итоге дала зверям огромные преимущества, в тот момент плюсы были неочевидны. Во всех фаунах и численно, и по разнообразию преобладали гораздо более архаичные млекопитающие – докодонты (которые ещё даже не до конца млекопитающие), многобугорчатые и сумчатые. Некоторые из них были достаточно своеобразны, напоминая крыс, кротов, выхухолей, летяг и тушканчиков. Плацентарные среди них были самыми невзрачными, по-прежнему исповедуя стиль землеройки. А серое большинство – это всегда основная еда.

Все знают: мезозой – время динозавров. Правда, самые колоритные монстры типа тираннозавров нам были совершенно параллельны: десятиметровой рептилии десятисантиметровая недоземлеройка не просто неинтересна, а вовсе не заметна. Куда страшнее были мелкие тероподы, тем более что они были оперёнными и более-менее теплокровными, а значит – могли охотиться и по ночам. Некоторые тероподы имели специальный потрошительный коготь на стопе, а у Balaur bondoc таких было даже по две штуки на каждую ногу. Опасность со стороны хищных динозавров наглядно подтверждается находками челюстей трёх млекопитающих (две – Zhangheotherium и одна – Sinobaatar) в желудке Sinosauropteryx prima, а также костей кого-то типа Eomaia или Sinodelphys в желудке метрового Microraptor zhaoianus.

От динозавров можно было спастись несколькими способами. Во-первых, можно стать ночным. Млекопитающие всё же, вероятно, имели более быстрый обмен веществ и лучше переносили снижение температуры в тёмное время суток. По крайней мере, большинство мелких млекопитающих активны именно во мраке. Ночная жизнь потребовала больших перестроек не только метаболизма (они-то уже были более-менее отрегулированы ещё в перми и триасе), но и органов чувств. Впотьмах звери едва не ослепли и почти потеряли цветное зрение. Рептилии различают четыре цвета: красный, зелёный, синий и ультрафиолетовый. У млекопитающих пропала способность различать красный и ультрафиолетовый, а многие и вовсе стали дальтониками. Правда, обезьяны много миллионов лет спустя восстановили способность видеть красный, но до былого многоцветья мы ещё не дожили. Плохое зрение звери компенсировали обонянием и осязанием; слух тоже хорош, но не стал лучше по сравнению с рептилиями, хотя ухо и усложнилось.

Также от динозавров можно спасаться на деревьях. Неспроста даже у самых первых плацентарных, да и у многобугорчатых и сумчатых обнаруживаются приспособления к древолазанию. Мелкому зверьку развить их несложно, ведь переползание через веточку, лежащую на земле, и ползание по веточкам на дереве ничем принципиально не отличаются. Особенно хорошо прогресс пошёл в середине мелового периода, когда широко распространились цветковые растения. В отличие от папоротников и голосеменных, цветковые-покрытосеменные имеют либриформ – особую механическую ткань, очень прочную, позволяющую многообразно ветвиться. А если ещё и проводящая ткань-ксилема расположена в стволах и ветках концентрически, то это совсем хорошо (у хвойных тоже есть годовые кольца, но нет либриформа, так что ветки обычно торчат строго горизонтально и ветвятся очень просто). Вместо одноствольных саговников, столбообразных секвой и сосен, геометрически выверенных ёлок и гинкго двудольные цветковые способны образовывать пышные кроны с хаотично-трёхмерным расположением ветвей. Жизнь там требует развития мозга и в особенности мозжечка, так как передвижение становится намного разнообразнее. Развиваются и цепкие пальчики с коготками для удержания на ветках.

К тому же у цветковых обычно богатая листва, так что есть где спрятаться; да и питательность листьев обычно поболе, нежели у иголок хвойных. Покрытосеменные обычно менее смолистые, чем голосеменные, и чаще образуют дупла, где можно уютно жить и безопасно растить детишек. И уж совсем здорово, что цветковые цветут цветами, которые – что ещё лучше – превращаются в плоды. Так что деревья стали нашим домом, крепостью и источником еды.

Но тут мы попали из огня да в полымя: появились змеи. Эволюция змей – во многом тёмная история, так как их кости редко сохраняются в силу хрупкости, а определимые части скелетов – ещё реже. До сих пор идут споры, какой образ жизни привёл к потере ног и ушей: водный морской, подземный или их хитрое сочетание. Кажется, «роющая» гипотеза имеет больше подтверждений, но это не точно. Древнейшие известные змеи ещё имели две задние маленькие ножки у Najash rionegrina, а также внутреннее ухо – например, у Dinilysia patagonica. Одно несомненно: прогресс змей был теснейшим образом связан с эволюцией млекопитающих. Змеи возникли почти исключительно, чтобы есть нас. Для этого самые продвинутые из них изобрели и терморецепторы в специальной ямке между глазом и носом, «видящие» тёплых зверьков, и яды, рассчитанные именно на добычу с активным обменом веществ, и якобсонов орган, заточенный на распознавание феромонов – веществ, с помощью которых несчастные грызуны общаются друг с другом для размножения. Так коварно змеи оборачивают химию любви в химию смерти! Получается, всё прогрессивное и прекрасное в зверях змеи используют в свою пользу с единственной целью – пожрать. Неспроста в старой литературе рептилий без обиняков называли гадами.

Не так уж странно, что змеи дали три всплеска разнообразия и каждый раз это было связано с изменениями в жизни млекопитающих. Первый этап случился около 100 млн л. н., в середине мелового периода, когда змеи возникли как явление. В это время бурно эволюционировали многобугорчатые и сумчатые. Второй этап – граница мела и палеогена, когда вымерли динозавры, а млекопитающие, и в особенности плацентарные, получили мощный заряд бодрости, невероятно расплодились, причём именно в мелких версиях, самых любимых змеями. Вероятно, дополнительный всплеск обилия ползучих пришёлся на границу палеоцена и эоцена, когда возникли грызуны, летучие мыши и нормальные приматы. Третий значимый этап эволюции змей – граница палеогена и неогена, то есть олигоцена и миоцена, во времена смены закрытых местообитаний открытыми, лесов и зарослей буша степями, а стало быть – появления новых групп грызунов. С каждым разом аспиды совершенствовали свои охотничьи способности.

Змея – не динозавр, она легко заползает даже на тонкие ветки. Маскировочные плюсы густых крон вдруг становятся минусами, где спасительная ветка может обернуться смертоносной рептилией, скрывающейся в листве, которая из благословенного убежища превращается в роковую западню. Тут уж приходится развивать новые средства самосохранения: внимательность и прыгучесть. Чем труднее распознать подкрадывающуюся змеюку, тем жёстче отбор на соображалку, тем крупнее и быстрее мозги; все тупенькие идут на корм. А когда вражина распознана, лучше всего от неё унестись быстро, у неё-то ножек нет, она может, конечно, стремительно броситься, но не так уж далеко. И тут наши предки обрели пяточный бугор – отличный рычаг, за который тянут мышцы голени, давая мощный импульс для прыжка. Для балансировки хвост стал очень длинным, обычно больше всего остального тела.

Но, судя по тому, что змеи не только не вымирали с голодухи, но ещё и давали всплески разнообразия, всё это плохо помогало нашим предкам. Оставался ещё один механизм спасения – плодовитость. Если нарожать много-много детёнышей, кто-нибудь хотя бы чисто по случайности да выживет. Хорошо бы также понизить смертность новорождённых; для этого они должны бы быть чуть более развитыми на момент рождения, не в состоянии эмбриона, как это было у сумчатых; а для этого весьма пригодилась плацента.

На первый взгляд новорождённые ежата или крысята выглядят не очень-то самостоятельными, но это только пока не сравнишь их с новорождёнными кенгурятами или опоссумятами. Плацента – уникальный орган, состоящий сразу из двух индивидов: материнская часть – из мамы и детская – из дитяти. С помощью плаценты можно питать зародыш довольно долго и качественно, а иммунный ответ матери на наличие в ней большого ребёнка при этом подавляется, так что к моменту рождения отпрыск уже большой, румяный и более-менее жизнеспособный. Плацентарность млекопитающих возникла, видимо, раньше змей, но именно с разгулом последних оказалась супервыгодной.

Родственники динозавров доставали нас и намного позже вымирания самих динозавров. Крокодилы, как и гигантские тероподы, долгое время были нам параллельны, поскольку жили где-то в воде, а мы туда не совались. Но в заметно более поздние времена мы подросли и стали представлять для них интерес, когда спускались попить водички. Неспроста один из раннеплейстоценовых видов называется Crocodylus anthropophagus – «крокодил людоедский». Рядом с его останками в Олдувае найдены кости Homo habilis со следами крокодильих зубов. Более того, благодаря примитивности крокодилов у нас теперь есть целые стопа и кисть «человека умелого»: крокодил не умеет жевать, поэтому, чтобы оторвать кусочек, он вращается вокруг своей оси, так что от добычи во все стороны отлетают плохо прикреплённые запчасти. Крокодил, конечно, потом не может найти их в тине; вообще, он съедает едва ли не треть от того, что поймает, а остальное теряет. Вот и от схваченных хабилисов размётывались ручки-ножки, погружались в ил и окаменевали там на радость антропологов. Подозрительно, что в Олдувае найдены кости двух ног разных людей, слопанных крокодилами, – и в обоих случаях это были левые ноги. В местонахождении Триниль на Яве тоже обнаружена бедренная кость со следами зубов крокодила – и опять же левая. Совпадение?.. Статистика! Палеопатология предупреждает: не суйте левую ногу в болото с крокодилом. Про правые ноги наука пока молчит. Желающие могут проверить этот тезис и пополнить выборку для пущей достоверности.

Другие родственники динозавров – птицы. Они стали опасны для нас в конце палеоцена, когда появились совоподобные птицы, например, Berruornis orbisantiqui и Ogygoptynx. Совы – это не динозавры и не змеи, они бесшумны, умны, быстры и летучи. От них не спасут древесность и прыгучесть, они только рады плодовитости. Совушки – в эоцене ещё не очень круглые головушки – отличные специалисты по ловле мелких зверушек, включая наших прямых предков. И тут нам пришлось совершить новый эволюционный кульбит – сменить суточный ритм. Древнейшие млекопитающие были преимущественно ночными животными, так как днём их гоняли динозавры. К тому же мелкий зверёк почти вынужден быть ночным, ведь ночью солнышко не греет, температура падает; чтобы не замёрзнуть, надо непрерывно питаться. Теперь же мельтешащие по ночам попали под прицел огромных совиных глаз и асимметричных совиных ушей. Стало выгоднее по ночам не суетиться, а лежать в дупле-норе и дрыхнуть. Эоценовый климатический оптимум, когда температуры были в среднем на 14 °C теплее нынешних, дал этому начальную возможность. После стало холодать, так что, дабы не зябнуть по ночам, пришлось увеличиваться в размерах.

Увеличение размеров привело к смене диеты. Мелкие примитивные звери почти обречены быть насекомоядными, так как насекомые – это почти чистый жир и белок, то есть много калорий. Но ловить их выгодно, только если твои размеры сопоставимы с червячиными-жучиными-кузнечиными. Когда же становишься большим, на ловлю бесконечного количества мелких букашек уходит больше энергии, чем получаешь от них. Зато появляется возможность стать растительноядным, ведь большой зверь может отрастить красивый живот с объёмистым желудком и длинным кишечником (ещё можно иметь очень низкий обмен веществ, если ты травоядная черепашка, можно иметь очень быстрый обмен веществ, если ты мелкая зерноядная птичка, можно очень хорошо грызть, если ты грызун, но наши предки были приматами). Так совы выгнали нас из ночного образа жизни, увеличили и сделали вегетарианцами.

Конечно, этим не могли не воспользоваться другие птицы. Когда мы подросли, мы просто стали интересны более крупным хищникам. На черепе детёныша южноафриканского австралопитека «бэби из Таунга» сохранились красноречивые следы клюва беркута. А сам череп с причленённой нижней челюстью, расклёванными глазницами и разрушенным темечком точь-в-точь походит на черепа мартышек и даманов, валяющихся под гнёздами современных африканских орлов. Всякий жалующийся на тяжёлую судьбину должен иногда вспоминать о временах, когда мы были добычей даже для орлов.

В польской пещере Цемна с датировкой 115 тыс. л. н. обнаружены две концевые фаланги кисти неандертальского ребёнка 5–7 лет. Кости, судя по характерным отверстиям на поверхности, были съедены и переварены большой птицей, наверняка грифом. Конечно, неандертальцы уже были очень круты, но падальщики всё ещё могли полакомиться ими, как минимум после смерти.

Возможно, неспроста мы доселе столь внимательны к хищным птицам, особенно к направлению их грозного взгляда. Вероятно, не случайно на половине гербов красуются орлы и соколы. Ужас, пережитый в палеогене, ещё сидит в нас…

С появлением совоподобных ночных хищных птиц вечера для ранних приматов перестали быть томными

Кондиляртры и мезонихии

Всё же мы совершенствовались и некоторое время сразу после окончания мезозоя чувствовали себя достаточно свободно. В начале палеоцена мы – это первые плезиадаписовые, например, Purgatorius mckeeveri. Это по-прежнему были маленькие зверьки – размером с соню, – лазавшие по ветвям и евшие всё подряд. Вид и образ жизни у них был самый что ни на есть усреднённый, и эта-то генерализованность позволила нам избежать специализаций и вырулить на новые эволюционные уровни.

А подталкивали нас по этому пути хищники. Правда, именно в палеоцене мы попали почти в рай. Когда изобретут машину времени, выбирайте для жизни начало палеоцена! Динозавры и злые птицеподобные твари только что вымерли, хищные птицы ещё не появились, крокодилы сидели где-то далеко внизу, в реках и озёрах. Хищные млекопитающие начала палеоцена – насекомоядные зверушки, практически такие же, как и пургаториусы, только с более острыми зубками, не покушавшиеся ни на кого крупнее кузнечика. Конечно, хищный образ жизни стал снова и быстро входить в моду, потомки пожирателей жуков начали всё чаще покусывать своих более вегетарианских родственничков.

Сборной группой палеоценовых плотоядных, а вернее, всеядных – кондиляртры Condylarthra. Большинство из них стали копытными, но древнейшие представители иногда баловали себя хотя бы падалью. В принципе современные свиньи или карликовые оленьки ведут себя принципиально так же и даже в строении сохранили многое от кондиляртр. Вытянутая морда с острыми резцами и большими клыками и достаточно высокие и острые бугорки на премолярах сочетаются у Pleuraspidotherium aumonieri с плоскими широкими молярами. У волкоподобного Arctocyon primaevus клыки несравненно саблезубее, причём нижние больше верхних. Сагиттальные гребни на макушке и угловые отростки на нижней челюсти указывают на мощную жевательную мускулатуру. Судя по строению лап с когтистыми пальцами, ранние кондиляртры вполне могли забираться на деревья, но вряд ли могли по ним лихо прыгать, так что догнать и поймать здорового плезиадаписа вряд ли были способны.

Другая подобная группа – мезонихии Mesonychia, например, Dissacus navajovius и Harpagolestes immanis. Эти твари ушли по пути плотоядности заметно дальше, что видно по строению челюстей и зубов. Но, во‐первых, мезонихии были слишком большими, так что мелкие приматы им были неинтересны; во‐вторых, вероятно, больше ориентированными на падаль; а в‐третьих, их когти уже были весьма копытообразными, так что лазать по деревьям они уже не могли.

Кондиляртры и мезонихии вряд ли могли достать наших предков, но сыграли свою роль тем, что своим существованием удерживали нас на деревьях. Глядя с веток на зубастых монстров в подлеске, всяк примат был счастлив, что умеет лазать по деревьям, и ни малейше не стремился вниз.

Хорошо быть раннепалеоценовым приматоморфом!

Виверравиды и миациды

Но, по великому закону подлости, счастье не бывает вечным. Во второй половине палеоцена стали появляться опасные для нас существа. Самое ужасное, что некие насекомоядные звери превратились в хищных. Важно, что термины «хищники» и «хищные» – не синонимы. В первом случае речь идёт о диете и стиле жизни, а «хищные» – Carnivora – отряд млекопитающих, причём не все в нём плотоядны (все знают панду – фанатку бамбука, менее известен, но не менее прекрасен бинтуронг, питающийся фруктами). В отличие от многих примитивных хищников, хищные имели ужасные для нас свойства: они умели лазать по деревьям и были быстры. Конечно, в сравнении с современными кошками и виверрами палеоценовые хищные выглядели бы ужасными тормозами, но и нашим предкам было далеко до нынешних обезьян.

Лучше всего известны две группы хищных границы палеоцена и эоцена – виверравиды Viverravidae, например, Viverravus minutus, и миациды Miacidae, например, Vulpavus profectus. Виверравиды, возникшие ещё в середине палеоцена, судя по более рифлёным суставным поверхностям костей ног, контакту малоберцовой с пяточной, пальцехождению и сжатым в кучку пальцам, хуже лазали по деревьям и по стилю жизни напоминали наземных мангустов. В среднем более поздние – эоценовые – миациды были лишены этих недостатков: их лапки были куда более подвижны, стопохождение и частичное противопоставление первого пальца позволяли забираться на ветви и гоняться за тамошними обитателями. Вопреки названию, именно миациды, а не виверравиды, были похожи на виверр.

Тут-то нам стало плохо. Неспроста именно на границу палеоцена и эоцена приходится тотальное вымирание плезиадаписовых. Шерстокрылы с горя научились если и не летать, то хотя бы планировать на кожных перепонках. Летучие мыши так и вовсе отрастили полноценные крылышки. Грызуны начали бешено плодиться.

Приматы же – потомки плезиадаписовых – пошли двумя путями.

Адаписовые Adapiformes сделали ставку на размеры тела. На первых порах это хорошая стратегия: если ты больше хищника, возможно, он на тебя и не покусится. Правда, потом хищник либо тоже подрастает, либо наловчается кусать и душить добычу заметно крупнее себя. Так случилось и с адаписовыми: в некоторых фаунах эоцена они были самыми большими зверями, но под конец эпохи почти полностью вымерли. Только некоторые группы дотянули до начала олигоцена, а Sivaladapidae в стабильных джунглях Южной и Юго-Восточной Азии – аж до конца миоцена. Нынешние потомки адаписовых – лемурообразные Lemuriformes, подавляющая часть коих обитает на сравнительно безопасном Мадагаскаре, а материковые версии спасаются от врагов экзотическими способами: галаго очень быстро прыгают, лори ядовиты, а потто имеют шипы на загривке.

Второй путь избрали обезьяны Haplorrhini в лице своих первых представителей – омомисовых Omomyiformes: они стали быстрее прыгать. Миациды были длинными тонкими тварями с короткими ножками, они могли быстро сквозить по веткам, но не умели перескакивать большие расстояния. Уже первый омомисовый Archicebus achilles имел длинные ноги с вытянутой стопой. Примечательно, что удлинение стопы достигалось за счёт плюсневых костей. Этим архицебус отличался от более поздних омомисовых и их потомков – долгопятов, которые чересчур увлеклись прыганием, невероятно удлинили пяточную и ладьевидную кости до состояния цевки, срастили большеберцовую и малоберцовую кости, обзавелись присосками на пальцах и в итоге либо вымерли, либо сохраняются в непроницаемых джунглях филиппинских и индонезийских островов, где их мало кто может достать.

На наше счастье, наши предки не были столь радикальны и на первых порах ограничились просто способностью прыгать на расстояние больше собственной длины. И пусть теперь вульпавус ползёт на своих коротеньких лапках по сучьям, в любой момент можно скрыться от него стремительным скоком.

Прыгание имело и другие последствия. У плезиадаписов все пальцы были более-менее параллельны и снабжены когтями. Для медленного лазания-цепляния по ветвям этого вполне достаточно. Но физику не обманешь: сила действия равна силе противодействия. Если мы энергично прыгаем вдаль, то при приземлении (вернее, придревнении) обратный импульс будет тоже немаленьким; когти уже не удержат – сорвёшься. Да и в начале прыжка острые когти могут помешать, зацепившись, затормозив, снизив импульс и, хуже того, направив движение не туда. А ведь всё решают доли секунды – вульпавус тоже хочет есть! И конечно, в этот момент кривые коготочки заменились на плоские ноготочки. Концевые фаланги пальцев расширились для лучшего хватания за ветки. Первые пальцы на кистях и стопах стали противопоставляться прочим пальцам, так как обхватывать ветки пальчиками становится важнее, чем зацепляться за них когтями. На ногах противопоставление, вероятно, возникло раньше, чем на руках, так как ноги для прыгания важнее рук – они дают главный импульс в начале прыжка, руки же только гасят его в конце. Это тем примечательнее, что ныне у людей противопоставление большого пальца на стопе исчезло, зато на трудовой руке достигло почти идеала.

Интересно и то, что частично противопоставляться стал и пятый палец – мизинец. В принципе какой палец образует клешню – не так уж и важно. У адаписа Notharctus tenebrosus и современных ревунов Alouatta первый и второй пальцы кисти составили оппозицию трем прочим; у современных лори и потто указательный палец кисти вообще почти исчез, а первый не просто большой, а просто-таки огромный. У красивых ящериц-агам Calotes роль хватательного пальца выполняет мизинец стопы.

Ясно, что большая подвижность неизбежно сопровождалась развитием мозга – прыгать-то надо не куда-нибудь, а куда надо. Неспроста первыми прогрессивными участками мозга стали мозжечок и затылочные доли конечного мозга. Мозжечок обеспечивает координацию движений с суставно-мышечным чувством-проприоцепцией (ощущение положения себя относительно себя), вестибулярным чувством (положения себя относительно планеты) и ощущением ускорения. Затылочная доля занимается окончательным осознанием зрительных сигналов (первичной обработкой визуальной информации занимаются более дремучие ядра в верхних холмиках крыши среднего мозга, латеральные коленчатые тела и задние ядра таламуса в промежуточном мозге). Для быстро прыгающего древесного зверя зрение крайне важно, так как скакать на ощупь или по запаху фатально (как ни странно, можно ориентироваться на слух – с помощью эхолокации, такую версию изобрели летучие мыши, но не для прыгания, а для стремительного полёта в темноте).

Неспроста у плезиадаписов мозжечок совсем маленький, далеко отодвинутый назад от столь же незначительной затылочной доли. А вот у адаписов и омомисов – первых полуобезьян и обезьян – мозжечок вырастает в разы, причём и в ширину, и в высоту, и в длину. Показательно, что у адаписовых червь мозжечка (центральная часть) шире, чем полушария (боковые части), а у омомисов полушария больше червя. Это неспроста: ядра червя занимаются общей координацией тела, равновесием в целом и, в частности, движениями позвоночника, в том числе хвоста (у лемуров он прекрасен!) для удержания того самого равновесия; а более прогрессивные ядра полушарий (самое большое и красивое – зубчатое) – движениями ручек и ножек.

Затылочная доля у адаписов больше, чем у плезиадаписов, но не слишком велика, так как они прыгали пока не чересчур лихо, а их глаза располагались ещё не строго фронтально, смотрели несколько в стороны, так что полноценного объёмно-бинокулярного зрения ещё не было. Современные лемуры хотя и могут скакнуть довольно далеко, но перед каждым прыжком прицеливаются, раскачиваясь из стороны в сторону, чтобы свести воедино две полунезависимые картинки от растопыренных глаз и оценить расстояние.

У омомисов же и более продвинутых обезьян оба глаза глядят строго вперёд, так что изображения от обоих глаз перекрываются, что позволяет намного быстрее рассчитать дистанцию для прыжка. И, закономерно, затылочные доли омомисов расширились и удлинились, перекрыв сверху значительную часть мозжечка.

Таким образом, примитивные хищные совместно с совами двинули нас по пути прогресса, а кто не хотел или не мог – стал едой.