Читать книгу "Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты - Дональд Протеро"

Несмотря на историю с липовым коховским скелетом, другие ископаемые останки китов попадали в руки истинных натуралистов. В 1834 году анатом Ричард Харлан назвал одну из таких находок базилозавром («царственным ящером»), поскольку кости существа были очень велики. Харлан считал, что это останки одной из гигантских рептилий, которых сегодня называют динозаврами, открытых немногим ранее. Однако в 1839 году великий британский анатом Ричард Оуэн, придумавший слово «динозавр» и описавший некоторые из первых обнаруженных окаменелостей таких ящеров, увидел образцы костей базилозавра и пришёл к выводу, что они принадлежали не динозаврам или другим рептилиям, а огромным китам. Он попытался переименовать существо в зеуглодона (хомутозубого), чтобы заменить явно ошибочное «базилозавр», но было поздно. По правилам именования животных, валидным признаётся название, которое было дано раньше, независимо от степени его удачности. Поэтому кит остался базилозавром, хотя он и не рептилия, а млекопитающее.

По мере того как находились более полные экземпляры, киты-археоцеты привлекали всё больше внимания (рис. 20.2). Даже не будучи монстрами вроде искусственно увеличенного змея Коха, крупные археоцеты могли достигать 24 м в длину и весили около 5400 кг. Они мало чем напоминали современных китов: имели длинную заострённую морду с треугольными зубами, которыми удобно хватать рыбу, однако были значительно примитивнее. Прежде всего, у них не было дыхала на макушке, которое есть у всех современных китов, зато имелись ноздри на кончике носа, как у большинства других млекопитающих. Уши археоцетов тоже были очень примитивными, без специализированных косточек для подводной эхолокации, подобных тем, что есть у современных китов.

Рис. 20.2. Собранный скелет базилозавра (публикуется с разрешения Национального музея естественной истории Смитсоновского института)

Передние конечности археоцетов превратились в ласты, но ни в одной из найденных в США фрагментарных окаменелостей задние конечности не сохранились. В 1990 году полностью сочленённые скелеты археоцетов (с задними конечностями) обнаружили в Египте. У кита длиной более 24 м задние лапы оказались не длиннее человеческой руки; они уже явно не функционировали, хотя к ним по-прежнему крепились мышцы в задней части тела. Поскольку киты не использовали их для ходьбы, эти рудименты напоминали о временах, когда киты были четвероногими. Если вы увидите в музее скелет современного кита, обратите внимание на его тазовый пояс чуть ниже позвоночника и последних рёбер грудной клетки. Если экземпляр полный и правильно собран, вы заметите нефункциональные останки бедренных и берцовых костей, спрятанные глубоко в теле животного и абсолютно бесполезные — они просто доказывают, что киты произошли от четвероногих сухопутных животных. Но каких?

Эволюция и киты

Когда в 1859 году опубликовали дарвиновское «Происхождение видов», тот факт, что киты являются млекопитающими, приобрёл ещё одну важную грань: очевидно, киты произошли от наземных животных, которые должны были вернуться в воду. В первом издании своей книги Дарвин размышлял, как могла произойти такая метаморфоза. В качестве примера он приводил историю о чёрных медведях, которые плавают с открытым ртом, хватая рыбу и прочую водоплавающую дичь. Дарвин писал: «Я не вижу трудности в образовании под действием естественного отбора породы медведей, более водных по строению и привычкам и с более крупной пастью, вплоть до появления существа столь уродливого, как кит». К сожалению, критики холодно восприняли эту идею, и в следующих изданиях Дарвин от неё отказался.

Вопрос о происхождении китов находился в подвешенном состоянии более века. Хотя во многих коллекциях имелись многочисленные окаменелости крупных археоцетов, почти отсутствовали хорошие окаменелости более примитивных китов, которые были бы полуводными либо полностью сухопутными животными и при этом обладали бы китовыми признаками. В 1966 году Ли ван Вален, палеонтолог из Чикагского университета, вновь поднял этот вопрос, остававшийся без внимания не одно десятилетие. Он обратил внимание на то, какими огромными притупленными зубами, похожими на треугольные лезвия, усажены челюсти археоцетов, и указал, что именно такие зубы были у группы больших хищных копытных млекопитающих, именуемых мезонихиями. Хотя у мезонихий имелись копыта, это были хищные или всеядные животные, напоминавшие помесь волка и медведя. У многих мезонихий огромные вытянутые морды, примерно как у археоцетов, а вскоре у них стали замечать и другие китовые признаки. Идея о том, что мезонихии могли быть предками китов, распространялась всё шире. Это мнение получило широкое распространение на тот момент, когда мы с Робертом Шохом написали книгу о копытных млекопитающих.

Серьёзные поиски более примитивных ископаемых китообразных начались только в 1970-е и 1980-е годы. В то время Пакистан был должен США много миллионов долларов за военное оборудование, которое приобрёл по оборонным контрактам. Пакистанцы стремились погасить долг, поэтому США без особого труда получили гранты на палеонтологические исследования в их стране. Кроме того, палеонтологи знали, что важные окаменелости древних китов (в основном археоцетов) впервые были найдены в северо-западной части Индии (сегодня это территория Пакистана) Гаем Пилгримом в 1920-х, затем Ашоком Сахни и другими в начале 1970-х. Поэтому ряд палеонтологов, в частности Филип Джинджерич из Мичиганского университета и Ханс Тевиссен из медицинского колледжа Северо-восточного университета штата Огайо, взялись за исследование пакистанских пород, чей возраст старше отложений с археоцетами и которые представляли собой осадочные слои, сформировавшиеся по берегам морей или на морском мелководье.

Благодаря очень кстати полученному щедрому финансированию пакистанских исследований палеонтологи смогли найти тот самый отрезок во времени и пространстве, на котором киты произошли от сухопутных животных. Это случилось в раннем эоцене (55–48 млн лет назад) в мелкой тропической акватории под названием Тетис. Она напоминала о днях, когда на Земле существовал суперконтинент Пангея и суперокеан Панталасса. Тетис простирался от Западного Средиземноморья до Индонезии; акватория распалась, когда Африка сдвинулась на север и замкнула Средиземное море, а Индия в среднем эоцене врезалась в подбрюшье Азии и рассекла оставшуюся часть Тетиса пополам. Однако прежде чем Тетис исчез, на его берегах появились не только первые киты, вернувшиеся в воду, но и древнейшие родичи ламантинов (см. главу 21) и многие другие своеобразные животные: мастодонты, мартышки и обезьяны, даманы.

Первым важным ископаемым переходным звеном в эволюции китов был пакицет, об обнаружении которого Джинджерич и его коллеги сообщили в 1983 году (рис. 20.3). Хотя скелет пакицета в целом похож на волчий (животное имело четыре длинные конечности для ходьбы), его череп напоминает черепа археоцетов. В частности, это касается больших зазубренных треугольных зубов. Мозг пакицета был маленьким и примитивным, ухо не имело никаких специальных черт, приспособленных для слушания под водой или эхолокации. Однако ушные кости плотные; другие признаки тоже свидетельствуют о его возможности слышать под водой. Пакицета нашли в речных отложениях возрастом около 50 млн лет, то есть он был преимущественно сухопутным животным, но проводил много времени в воде. Хотя длинные ноги животного с короткими кистями и ступнями приспособлены преимущественно для бега и прыжков, кости конечностей необычно толстые и могли служить балластом в воде, если предположить, что оно больше ходило по мелководью, чем плавало.