Жизнь на Земле. Естественная история

Форма этого органа у разных видов рептилий очень различна. И только у одной современной рептилии его совсем нет — у странной ящерицы гаттерии, обитающей на нескольких островках у берегов Новой Зеландии.

Гаттерия ухитряется производить внутреннее оплодотворение примерно таким же способом, как некоторые саламандры и лягушки. При спаривании половые отверстия самца и самки приходят в тесное соприкосновение и сперма проникает в яйцевод самки. Интересно, что у гаттерии есть и другая особенность, напоминающая земноводных: она сохраняет активность даже при температуре воздуха ниже 7 °C, которая ни одной ящерице или змее не пришлась бы по вкусу. Так что она, по-видимому, относится к самым примитивным пресмыкающимся, что подтверждается и строением ее черепа — он в основном близок к черепу наиболее ранних ископаемых рептилий. Кости, принадлежащие именно этому виду, обнаружены в породах, возраст которых — 200 млн. лет. Это позволяет предположить, что гаттерия восходит если не к тому времени, когда рептилии впервые отделились от амфибий, то, во всяком случае, к раннему периоду их истории, к самой заре их золотого века, в котором рептилии достигли фантастического разнообразия форм.

Эти существа, определяющиеся четырьмя основными характеристиками — четвероногие, прочнокожие, яйцекладущие и холоднокровные, — сумели приспособиться к жизни во всех районах земного шара, кроме полярных. Одни из них — ихтиозавры и плезиозавры — стали водноживущими, конечности у них переродились в ласты. У других на передних ногах удлинился один палец и растянул парусоподобную кожную складку — это птерозавры, они населили воздух. На суше же господствовали динозавры.

Больше всего окаменелых остатков динозавров обнаружено на Среднем Западе США. Река Палукси, приток Бразоса (Техас), неспешно петляет теперь по аргиллитовой равнине. Когда-то это было илистое дно эстуария. И однажды во время отлива по нему брели несколько динозавров. Один — теропод, плотоядное пресмыкающееся, ходившее на задних ногах. Ряд его трехпалых следов и сегодня тянется вдоль берега современной реки, а между ними видна борозда, оставленная волочившимся хвостом. Немного ниже по течению река размыла поздние отложения и в том же слое открылись четыре огромные круглые вмятины чуть не метрового диаметра — следы гигантского растительноядного ящера. Сейчас, когда река струит над ними свои воды, так и кажется, что ложе ее не каменное, а все еще илистое, и чудовища прошли здесь по воде всего каких-нибудь несколько часов назад.

В другом месте организован «музей» динозавров — там на крутом обрыве в одном слое почти 4-метровой толщины были обнаружены остатки 14 разных видов динозавров. Некоторые размерами не больше курицы. Другие — крупнейшие в мире наземные существа. Тридцать полных скелетов были извлечены из камня, но там еще осталось много разрозненных костей. Порода, которая содержит все эти сокровища, была некогда песчаной отмелью в середине реки. Вниз по реке плыли огромные разлагающиеся туши дохлых динозавров, застревали на мели и в конце концов распадались или же растаскивались по кусочкам ящерами помельче, которые собирались у падали и пировали. Все длинные кости, скелет конечностей, фрагменты позвоночника ориентированы приблизительно в одном направлении, и по их положению можно определить, как текла река. Весь слой отложений, по-видимому, образовался за каких-нибудь 100 лет, не больше. Здесь можно составить себе представление о том, как потрясающе многочисленны были когда-то эти твари.

Почему некоторые виды достигли таких огромных размеров? На то имелись по крайней мере две причины. По строению зубов самых крупных ящеров, например апатозавра (который раньше назывался бронтозавром, имел около 25 м в длину и, возможно, весил три десятка тонн), можно сделать вывод, что эти исполины были вегетарианцами. Растения той эпохи, папоротники и саговники, состояли из жестких волокон и прожилок, так что переваривать их приходилось долго. У апатозавра и его сородичей зубов было хотя и много, но самого примитивного строения — как колышки; они были гораздо хуже приспособлены для размалывания растительной пищи, чем зубы современных травоядных — коров и антилоп. Поэтому полное размельчение пищи должно было происходить у ящеров в кишечнике. Есть основания предполагать, что некоторые виды заглатывали речные голыши, которые служили им своего рода жерновами при сокращении желудка — так в наше время, только в гораздо меньшем масштабе, некоторые птицы склевывают мелкие камешки. Но решающим фактором усвоения пищи у древних ящеров была биохимическая и бактериологическая активность их пищеварительных соков. Вполне правдоподобно, что процесс пищеварения был у них длительным. Поэтому кишечник травоядного ящера должен был служить своего рода гигантской бочкой для хранения пищи на все время, пока шел медленный процесс ферментации. А чтобы нести такое брюхо, требовалось гигантское туловище. В свою очередь плотоядным ящерам, например тираннозавру, гигантский рост требовался для того, чтобы он мог охотиться на травоядных великанов.

Второе преимущество, которое давали динозаврам огромные размеры, связано с постоянной проблемой всех пресмыкающихся — температурой тела. Чем больше тело, тем медленнее оно теряет полученное тепло и тем меньше подвержено воздействию кратковременных температурных перепадов в окружающей среде. Поскольку растительная пища крайне бедна питательными веществами, травоядным приходилось поедать ее в больших количествах и кормиться почти беспрерывно, от зари до зари, так что нечувствительность к малым температурным изменениям в течение суток была им очень кстати.

Нуждами теплорегуляции обусловливались и вычурные формы тела у некоторых видов. Например, у стегозавра вдоль спины тянулись два ряда ромбовидных пластин. Раньше их считали оружием этого животного, но внимательное изучение костной поверхности показало, что при жизни каждая пластина была обтянута кожей и пронизана густой сетью кровеносных сосудов. Это позволяло стегозавру регулировать температуру своего тела тем же способом, что и современной морской игуане. Стоя боком к солнечным лучам, он очень быстро разогревал кровь, текущую по сосудам пластин; а когда он поворачивался к солнцу головой, эти же пластины даже при самом слабом ветре служили отличными радиаторами охлаждения.

Кости многих динозавров, не отличавшихся особенно грандиозными размерами, свидетельствуют о том, что животные эти были достаточно подвижны и могли при случае передвигаться с большой скоростью. А это, по-видимому, означает, что температура их тела, хотя бы иногда, поднималась довольно высоко. Не исключено даже, что некоторые виды были способны вырабатывать собственное внутреннее тепло. Насколько у них была развита способность поддерживать температуру своего тела в определенных пределах, — на этот счет мнения специалистов пока расходятся. Все современные эндотермичные организмы снабжены теплоизоляционным слоем (надкожным или подкожным): шерстью, жиром, перьями. Без этого энергетические потребности нельзя было бы удовлетворять. Ни у одного вида современных рептилий аналогичных приспособлений нет, как нет и никаких признаков того, что их древние предки были оснащены в этом смысле лучше. [7]

7

Советский палеонтолог А.Г.Шаров доказал существование волосяного покрова у некоторых ископаемых рептилий. — Прим. ред.

Трудности терморегуляции, быть может, и послужили причиной падения династии динозавров. Картина их гибели красочно запечатлена в камнях бедлендов (неудобных земель) штата Монтана. Здесь горизонтальные пласты песчаников и аргиллитов, отложившиеся где-то около 60–70 млн. лет назад под ежегодным воздействием тающих зимних снегов и сокрушительных летних бурь, оказались изрезанными и расслоенными вдоль и поперек и образуют теперь нагромождение столбов, гребней и расселин между ними. На полосатых отвесных стенах разрушающихся обрывов виднеются коричневые потеки вроде ржавых пятен от подтекающего крана — это выветривающиеся остатки ископаемых костей. Здесь обнаружен окаменелый трицератопс, гигантский рогатый ящер. Живой, он достигал восьми с лишним метров в длину и весил около девяти тонн. Его огромный череп украшали три рога, два над глазами и один на кончике носа; массивный костяной воротник на затылке надежно прикрывал шею. Трицератопс — растительноядный ящер, он всю жизнь пережевывал побеги саговников, в изобилии росших на болотах. И при этом имел самый большой среди всех динозавров мозг — с килограмм весом. Можно предположить поэтому, что он был не только большой и сильный, но также в сравнении с современными ему живыми существами относительно разумный. Однако не спасло его и это.

Непосредственно над тем слоем, где найдены позднейшие остатки трицератопса, прочерчена тонкая линия каменноугольных отложений, она прослеживается на скальных срезах через весь штат Монтана и уходит за канадскую границу в провинцию Альберта. Это — след некогда существовавшего сравнительно недолго, но занимавшего всю названную территорию болотистого леса; здесь — предел существования динозавров. Ниже черной полосы найдены остатки не только трицератопсов, но еще по меньшей мере десяти разных видов ящеров. А выше — не встречается ни одного.

Высказывалось множество гипотез о том, что послужило причиной гибели динозавров. Самые крайние точки зрения предполагают некую глобальную катастрофу. Их можно отбросить: ведь исчезли одни только динозавры, а не все живые существа на Земле и даже не все рептилии. Есть теория, что ящеров вытеснили млекопитающие — они как раз в ту пору находились на пороге своего великого расцвета и распространения, вступили в борьбу с ящерами за пищу и, возможно, благодаря своему более совершенному мозгу одержали победу. Монтанские окаменелости наглядно показывают, что и это мнение ошибочно. Среди них имеются кости как исполинские, так и совершенно крошечные, невооруженным глазом их трудно заметить. К счастью, на помощь охотникам за окаменелостями пришла местная порода муравьев. Они строят низкие куполообразные муравейники и крышу выкладывают крупинками гравия строго определенных размеров. Если перебрать и тщательно рассмотреть эти крупинки, то оказывается, что некоторые из них вовсе не камешки, не гравий, а меленькие конические зубы. Они принадлежали небольшому, всего в несколько сантиметров, зверьку, вроде землеройки, — одному из первых млекопитающих. Млекопитающие к тому времени уже существовали на Земле миллионы лет, но при динозаврах, насколько позволяют судить окаменелости, видов крупнее этого не было. Можно, конечно, предположить, что такие мелкие хищники питались яйцами динозавров. Но все равно едва ли эта их деятельность приобрела столь широкий размах, что повлекла за собой исчезновение хотя бы одного вида, не говоря уже обо всем отряде ящеров. Трудно поверить и в то, что они якобы одолели динозавров не силой, а более развитым интеллектом. Монтанские камни дают материал для построения еще одной, как нам кажется, более убедительной гипотезы. В слоях чуть повыше финишной каменноугольной черты найдены отлично сохранившиеся древесные пни. Трицератопс и другие современные ему ящеры жили в зарослях папоротников и саговников. А эти пни принадлежат совсем другому растению — хвойному мамонтову дереву, секвойе. В наши дни, и почти наверняка тогда тоже, секвойя любит прохладный климат. Ее присутствие в этих отложениях — еще одно доказательство в числе очень многих того, что около 63 млн. лет назад, примерно тогда же, когда исчезли динозавры, наша планета пережила значительную перемену в климате. На Земле резко похолодало.

И это вполне могло убить ящеров. Большое тело действительно дольше теряет тепло, но оно же и дольше нагревается, если тепло утрачено. Даже если некоторые динозавры и обладали способностью сами вырабатывать какое-то количество тепла, все равно череда морозных ночей, перемежающихся короткими днями, могла отнять у большого динозавра столько тепла, что это оказывалось невосполнимо. А при пониженной температуре тела у него уже не хватало энергии двигаться и пастись. Так, стойкое похолодание, возрастающая континентальность климата, установление суровых зим, какими отличается Монтана сегодня, могли привести к вымиранию крупных травоядных. Вместе с ними должны были погибнуть и хищники, на них охотившиеся и тем самым от них зависевшие. Птерозавры, которые зябко жались на голых скалах, должны были пострадать еще того сильнее. А ихтиозавры и плезиозавры в этой трагедии уже не фигурировали. Их линия по какой-то неизвестной причине пресеклась на миллионы лет раньше.