Время динозавров. Новая история древних ящеров - Стив Брусатти

Начнем с центрального признака птичьего тела. Длинные прямые ноги с тремя тонкими главными пальцами — отличительные черты силуэта современной птицы — впервые появились более 230 млн лет назад у самых примитивных динозавров, когда их тела были перестроены для вертикальной постановки конечностей, что дало скорость и позволило обогнать и превзойти соперников. Фактически, такое строение задних конечностей является одной из определяющих характеристик всех динозавров, которые помогли им править миром так долго.

Немного позже некоторые из этих динозавров с вертикально поставленными ногами — самые древние тероподы — срастили левую и правую ключицы в новую структуру, вилочку. Такое вроде бы незначительное изменение стабилизировало плечевой пояс и, вероятно, смягчало удар, когда эти скрытные хищники размером с собаку хватали добычу. Много позже у птиц вилочка станет пружиной, которая запасает энергию при взмахе крыльев. Однако древние прототероподы этого не знали, как изобретателю пропеллера было невдомек, что братья Райт установят его изобретение на самолет.

Прошли еще десятки миллионов лет, и подгруппа этих теропод с прямыми ногами и вилочкой, называемая манирапторы, обзавелась изящной изогнутой шеей по неизвестным причинам. Я предполагаю, что это было как-то связано с высматриванием добычи. Тем временем некоторые из них уменьшились в размере, вероятно потому, что меньший размер позволил освоить новые экологические ниши — кроны деревьев, кустарники, а может, даже подземные пещеры и норы, недоступные для гигантов вроде бронтозавра или стегозавра. Позднее подмножество этих мелких теропод с вертикальными ногами, вилочкой и изогнутой шеей научились складывать передние лапы вдоль тела, вероятно чтобы защитить нежные перья, которые развились примерно в то же время. Это были Paraves — подгруппа манирапторов и непосредственные предки птиц.

Это лишь несколько примеров; есть много других. Суть в том, что, когда я смотрю на чайку за окном, многие из признаков, которые позволяют сразу назвать ее птицей, на самом деле не являются неотъемлемыми птичьими свойствами. Это признаки динозавров.

Закономерность не ограничивается анатомией. Многие из наиболее заметных видов поведения и биологических характеристик современных птиц также имеют давнее динозавровое происхождение. Одни из лучших доказательств поступили не из Ляонина, а от другой серии поразительных окаменелостей, найденных в монгольской пустыне Гоби. Последние четверть века совместная команда из Американского музея естественной истории и Монгольской академии наук организует ежегодные летние экспедиции в пустынные просторы Центральной Азии. Окаменелости, которые они собрали, относятся к позднему мелу, между 84 и 66 млн лет назад, и дают беспрецедентное понимание образа жизни динозавров и ранних птиц.

Руководитель гобийского проекта — один из самых именитых палеонтологов Америки, Марк Норелл, куратор коллекции динозавров Американского музея и мой бывший научный руководитель. Юность Марка прошла в Южной Калифорнии, он носил длинные волосы, занимался серфингом, боготворил Джимми Пейджа, но при этом был одержим сбором окаменелостей. Он работал в Йельском университете под руководством Острома, и ему едва стукнуло 30, когда его взяли на кураторский пост, который некогда занимал Барнум Браун, — считается, что это лучшая работа, какую только может получить исследователь динозавров.

^{Марк Норелл использует свои фирменный метод сбора ископаемых в сырых условиях: покрывает окаменелость вымоченным в бензине гипсом и поджигает. Фото Айно Туомола}

^{Овнраптор, захороненный во время насиживания гнезда. Находка Марка Норелла в Монголии}

Марк не сухой кабинетный ученый, напротив, он объездил весь мир в поисках двух вещей, которые он любит больше всего: динозавров, а еще произведений азиатского искусства. Истории, которые с ним случались по пути — в аукционных домах, китайских танцевальных клубах, монгольских юртах, дорогих европейских отелях и провинциальных барах, — звучат настолько невероятно, что кажутся выдумкой, но в результате Марк — один из лучших рассказчиков, которых я знаю. Несколько лет назад Wall Street Journal опубликовал «житие» Марка, назвав его «самым крутым чуваком из ныне живущих». Марк и правда одевается как хипстерская версия Энди Уорхола (еще одного своего кумира), заседает в величественном офисе с окнами на Центральный парк, может похвастаться коллекцией древнего буддийского искусства, которой позавидовали бы многие музеи, и возит с собой в экспедиции в пустыню переносной холодильник, чтобы можно было делать суши прямо в поле. Достаточно ли этого, чтобы считаться самым крутым в мире? Не мне судить.

Но я точно знаю, что Марк — один из лучших научных руководителей в мире. У него острый ум, он масштабно мыслит и поощряет студентов задавать фундаментальные вопросы о ходе эволюции, например: как динозавры превратились в птиц? Он не занимается мелким менеджментом и не присваивает чужие заслуги. Наоборот, он старается привлечь мотивированных студентов, выдает им крутейшие окаменелости, а сам отходит в сторонку. И еще он никогда не позволяет своим ученикам платить за пиво.

Как и многие ученики Марка, в начале карьеры я изучал динозавров, добытых им в Гоби. Среди них есть скелеты динозавров, которых внезапные песчаные бури засыпали на гнездах, где они высиживали яйца, прямо как современные птицы. Значит, птицы унаследовали свои превосходные родительские навыки от предков-динозавров, и эти навыки можно проследить как минимум до небольших крылатых манирапторов. Экспедиции под руководством Марка также нашли множество черепов динозавров, в том числе хорошо сохранившиеся черепа велоцираптора и других манирапторов. Их томограммы, выполненные бывшей ученицей Марка Эми Баланофф, с которой мы встречались пару глав назад, показали, что у этих динозавров был крупный мозг с развитым передним отделом. Именно крупный мозг делает современных птиц такими сообразительными и работает как бортовой компьютер, позволяя контролировать полет и прокладывать курс в сложном трехмерном воздушном пространстве. Мы точно не знаем, зачем манирапторам понадобился столь высокий интеллект, но окаменелости Гоби говорят нам, что предки птиц поумнели раньше, чем поднялись в небо.

Продолжаем список. Многочисленные тероподы из Гоби и других мест имели кости, пронизанные воздушными мешками, — а мы уже знаем, что это достоверный признак ультра-эффективных «сквозных» легких, которые поглощают кислород и на вдохе, и на выдохе, ценнейшее свойство птиц, необходимое для поддержания активного образа жизни. Микроскопическая структура костей динозавров свидетельствует о том, что многие виды — в том числе все известные тероподы — имели темпы роста и скорость обмена веществ, промежуточные между медленными, холоднокровными рептилиями и быстрорастущими, теплокровными современными птицами. Таким образом, теперь мы знаем, что сквозное легкое и относительно быстрый рост возникли более чем за 100 млн лет до полета, когда первые быстрые длинноногие динозавры осваивали подвижный энергичный образ жизни, столь отличный от их вялых конкурентов — амфибий, ящериц и крокодилов. Мы даже знаем, что типичная птичья поза сна и умение запасать кальций в костях для скорлупы яиц впервые появились у динозавров задолго до птиц.