Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству

Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.)

Переводчик: Мария Елифёрова

Научный редактор: Александр Аверьянов, д-р биол. наук

Редактор: Роза Пискотина

Издатель: Павел Подкосов

Руководитель проекта: Мария Короченская

Арт-директор: Юрий Буга

Дизайн обложки: Алина Лоскутова

Корректоры: Елена Барановская, Ольга Бубликова

Верстка: Андрей Ларионов

Иллюстрации в блоке и на обложке Todd Marshall, Sarah Sheley

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

© Stephen (Steve) Brusatte, 2022

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2025

Посвящается Энтони,

моему любимому маленькому млекопитающему

Введение

Наш класс млекопитающих

Впервые за много лет солнце пробилось сквозь мглу. От серых туч, бросавших на землю тень, все еще веяло дымом. Земля внизу являла картину разорения. Повсюду грязь и ил – пустошь без единого пятнышка зелени и каких-либо красок. В воздухе повисла тишина, которую нарушало лишь бурление реки, запруженной палками, камнями и продуктами разложения.

На берегу реки лежал скелет животного. Мяса и жил на нем давно не осталось, кости приобрели грязно-бежевый оттенок. Распахнутые челюсти словно в беззвучном крике, вокруг рассыпаны выбитые зубы. Каждый величиной с банан, с острыми, как лезвие ножа, краями – смертоносное оружие, с помощью которого чудовище когда-то расчленяло свою добычу и сокрушало кости.

Некогда это был тираннозавр рекс (Tyrannosaurus rex), тиран-ящер, король динозавров, гроза целого континента. Теперь весь его вид прекратил существование. И казалось, мало кто уцелел.

Вдруг где-то внутри громадины тихонько зашуршало. Попискивание, топоток. Между ребрами тираннозавра высунулся крохотный носик – осторожно, опасливо. Усики задрожали в ожидании угрозы, но ее не оказалось.

Пора выходить из укрытия. Существо выпрыгнуло на свет и засеменило по костям.

Меховой лупоглазый зверек, с крысиным хвостиком и пастью, полной зубов, похожих на горную гряду, был совершенной противоположностью тираннозавру.

Ненадолго остановившись почесать шерсть на загривке, он повел ухом и помчался дальше на четвереньках. Лапки у него располагались прямо под туловищем, он бежал быстро и целеустремленно. Вскарабкался по ребру вверх и по позвоночнику пробрался к черепу динозавра.

Там, у глазницы, откуда глаз тираннозавра когда-то обозревал стада трицератопсов, пушистый шарик остановился. Он оглянулся на ребра скелета и издал пронзительный писк.

Из брюха гиганта выскочил десяток пушистых шариков еще меньше. Они побежали к своей матери и присосались к ее животу, чтобы позавтракать молоком. Это были их первые минуты на поверхности.

Мать кормила детенышей и смотрела на солнечный свет. Мир теперь принадлежал ей и ее роду. Век динозавров ушел, завершившись огненной астероидной катастрофой и долгой темной глобальной ядерной зимой. Теперь Земля оправлялась от ран. Начался век млекопитающих.

Примерно 66 млн лет спустя на том же месте стояло, размахивая киркой, другое млекопитающее. Сара Шелли была моей первой аспиранткой, когда я начал преподавать палеонтологию в Эдинбургском университете в Шотландии. Мы находились на раскопках в Нью-Мексико и искали кости, зубы и скелеты, которые помогли бы нам понять, как млекопитающие пережили динозавров и падение астероида, как они завладели миром и стали теми мохнатыми зверями, которых мы знаем, любим, а порой боимся.

Млекопитающие – самые обаятельные и любимые существа на планете (при всем уважении к рептилиям, птицам и еще восьми с лишним миллионам видов животных, которые млекопитающими не являются). Возможно, дело просто в том, что многие млекопитающие милые и пушистые, но отчасти, я думаю, и в том, что, по сути, мы сами к ним относимся и узнаем в них себя. Вот погоня гепарда за газелью на телеэкране под сладкозвучный комментарий Дэвида Аттенборо к разворачивающейся драме. Вот на обложке журнала о природе выдра-мать играет с детенышами. Вот слоны и бегемоты, глядя на которых каждый ребенок начинает умолять родителей отвести его в зоопарк; а находящиеся под угрозой исчезновения панды и носороги затрагивают струны нашего сердца, тогда как многие другие призывы к благотворительности могут нас раздражать. Лисы и белки, прижившиеся в наших городах, олени, осаждающие пригороды. Киты, чьи туловища длиннее баскетбольной площадки, появляются из бездны, чтобы выдохнуть в небо фонтан на высоту нескольких этажей. Летучие мыши-вампиры, пьющие кровь в самом буквальном смысле, львы и тигры, от которых мурашки по коже. Наши ласковые питомцы из кошачьих или собачьих, а подчас и более экзотические. Для многих из нас еда – это говяжьи бургеры, свиные сосиски, бараньи котлеты на косточке. И конечно, мы сами. Мы – млекопитающие, такие же, как мыши или медведи.

Пока дикобраз укрывался от дневной жары Нью-Мексико в дупле тополя, а в отдалении слышался писклявый лай луговых собачек, Сара орудовала киркой. От каждого удара по камню поднимались клубы зловонной, пахнущей серой пыли. Всякий раз ей приходилось ждать, пока пыль осядет, чтобы увидеть, не преподнесла ли земля что-нибудь интересное. Уже целый час каждый очередной удар обнажал только породу. Но вот еще один хлопок – и проступило нечто оформленное, другой фактуры, другого цвета. Она опустилась на колени, чтобы взглянуть. И издала победный клич – такой громкий и непосредственный, что я не могу воспроизвести его в печати.

Сара нашла окаменелость. Это было ее первое значительное открытие за время учебы.

Я кинулся осмотреть ее находку, и она протянула мне комплект челюстей, сросшихся на концах[1]. Зубы были покрыты гипсом, и, когда они сверкнули под солнцем пустыни, я увидел, что впереди расположены острые клыки, а позади – большие жевательные коренные зубы. Млекопитающее! И не просто млекопитающее, а один из тех видов, которые унаследовали престол от динозавров.

Мы с Сарой Шелли в Нью-Мексико собираем зубы млекопитающих, живших вскоре после вымирания динозавров.

Фотография Тома Уильямсона

Мы радостно хлопнули друг друга по рукам и вернулись к работе.

Найденные Сарой челюсти принадлежали виду пантолямбда (Pantolambda), и это был крупный зверь, размером с шетлендского пони. Он жил всего парой миллионов лет позже вымирания динозавров, через несколько поколений после того, как малютка-мать из моей выдуманной, но правдоподобной истории выглянула из грудной клетки тираннозавра. Пантолямбда же была значительно крупнее любого млекопитающего, сосуществовавшего с тираннозавром или бронтозавром (Brontosaurus). Некоторые из тех робких созданий – не крупнее барсука – пережили падение астероида благодаря своим мелким размерам и приспособляемости и внезапно оказались в мире без динозавров. Они росли в размерах, мигрировали, диверсифицировались и вскоре стали образовывать сложные экосистемы, вытеснив динозавров, господствовавших на Земле более 100 млн лет.

Наша пантолямбда жила в джунглях на краю болота (вот почему породы, в которых она оказалась погребена, скверно пахли). Она была самым большим травоядным в этих природных условиях. Когда она, пообедав листьями и стручками, заходила в прохладную воду, она видела и слышала вокруг себя множество других млекопитающих. Над головой акробаты размером с котенка карабкались по веткам, хватаясь цепкими ручками. На краю болота уродцы с мордами гаргулий зарывались в грязь, выкапывая когтями питательные корневища и клубни. На более разреженных участках леса изящные балерины скакали по лугам на своих копытцах. А между тем в густых субтропических травах палеоценовых джунглей таился ужас: высшие хищники, похожие на массивных собак, с зубами, разрывающими плоть.

Вымирание динозавров обеспечило этим млекопитающим – в древнем Нью-Мексико и по всему миру – возможность занять лидирующие позиции. Но история млекопитающих началась гораздо раньше. Они – или, вернее, мы – в действительности возникли в то же время, что и динозавры, более 200 млн лет назад, когда вся суша была собрана в единый суперконтинент с пышущими жаром обширными пустынями. У этих первых млекопитающих была еще более древняя родословная, восходящая к влажному царству каменноугольных болот, где около 325 млн лет назад линия млекопитающих отделилась на эволюционном древе от линии рептилий. В течение этих необозримых отрезков времени на геологической шкале у млекопитающих развились их фирменные признаки: шерсть, острые слух и обоняние, крупный мозг и высокий интеллект, быстрый рост и теплокровность, характерный порядок зубов (клыки, резцы, предкоренные, коренные) и, конечно, молочные железы для выкармливания детенышей молоком.

В результате этой долгой и богатой эволюционной истории появились современные млекопитающие. Ныне вместе с нами в мире живут свыше 6000 видов млекопитающих – наших ближайших родственников среди миллионов когда-либо живших видов. Все современные млекопитающие принадлежат к трем группам: яйцекладущие однопроходные (утконос), сумчатые (кенгуру и коалы, которые растят очень мелких детенышей в наружных сумках) и плацентарные вроде нас, рожающие достаточно развитых детенышей. Но эти три типа млекопитающих – лишь немногие выжившие представители некогда пышного родословного древа, ветви которого подрезали время и массовые вымирания.

В различные прошлые эпохи существовали легионы саблезубых хищников (не только знаменитые тигры, но и сумчатые превращали свои клыки в колющее оружие), ужасных волков (это научное название. – Прим. пер.), гигантских шерстистых слонов и оленей с огромными до нелепости рогами. Когда-то жили носороги-великаны, у которых не было рогов, зато были длинные шеи, позволявшие им ощипывать листья с вершин деревьев, чтобы прокормить свою почти двадцатитонную тушу, – млекопитающие аналоги бронтозавров, самые крупные в истории наземных зверей. Многие из этих ископаемых млекопитающих знакомы публике: они стали символами первобытной эпохи, звездами мультфильмов и экспонатами всякого уважающего себя музея естествознания.

Но еще более удивительны некоторые из вымерших млекопитающих, никогда не попадавшие в звезды поп-культуры. Когда-то на Земле обитали малюсенькие млекопитающие, парящие в воздухе над головами динозавров, и другие – поедавшие на завтрак юных динозавриков, броненосцы величиной с «фольксваген», ленивцы такого роста, что легко могли бы сверху класть баскетбольный мяч в корзину, и «звери-громовержцы» с боевыми рогами метровой длины. Были чудики под названием «халикотерии», с виду похожие на богомерзкий гибрид лошади и гориллы, – они ходили, опираясь на костяшки пальцев, и притягивали к себе длинными когтями ветки деревьев. До стыковки с Северной Америкой Южная десятки миллионов лет оставалась изолированным континентом и была приютом целого семейства фантастических копытных, чья франкенштейновская смесь анатомических признаков озадачивала Чарльза Дарвина – и чьи истинные родственные связи с другими млекопитающими прояснились лишь недавно благодаря ошарашивающим открытиям древних ДНК. Слоны когда-то были ростом с карликового пуделя, по американским саваннам бегали верблюды, лошади и носороги, а киты в прошлом обладали ногами и умели ходить.

Несомненно, история млекопитающих гораздо богаче, чем их сегодняшний мир, и выходит далеко за пределы вопросов происхождения нашего вида и миграций человека за последние несколько миллионов лет. Всех этих удивительных млекопитающих, о которых я только что говорил, вы встретите на страницах этой книги.

Мой путь в науке начался с изучения динозавров. Я вырос на Среднем Западе и больше всего увлекался тираннозаврами; так я поступил в колледж, защитил диссертацию и занял нишу специалиста по динозаврам. Несколько лет назад я рассказал историю эволюции динозавров, от их скромных предков до апокалиптического вымирания, в своей книге «Время динозавров»[2] (The Rise and Fall of the Dinosaurs, 2018). Я не разлюблю динозавров и собираюсь изучать их и дальше. Но с тех пор как я переехал в Эдинбург и стал преподавать, я начал отклоняться от курса. Может быть, это логично: после изучения вымирания динозавров мною завладел интерес к тому, что случилось потом. Я увлекся млекопитающими.

Порой меня спрашивают почему. Все дети мечтают о том, как вырастут и будут откапывать динозавров, так зачем заниматься чем-то еще? И почему именно млекопитающими? Мой ответ прост: динозавры великолепны, но они – не мы. А история млекопитающих – это наша история, и, изучая наших предков, мы сможем понять глубинную природу самих себя. Понять, почему мы именно так выглядим, растем, ухаживаем за своим потомством, почему у нас бывают боли в спине и почему, сломав зуб, мы нуждаемся в дорогостоящих услугах стоматолога, почему мы способны размышлять об окружающем мире и настолько влиять на него.

А если этих доводов недостаточно, подумайте вот о чем. Динозавры порой бывали огромными, величиной с «Боинг-737». Крупнейшие млекопитающие – синие киты и родственные виды – бывают даже больше. Представьте себе мир, где млекопитающие вымерли и все, что осталось в нашем распоряжении, – это их ископаемые костные остатки. Без сомнения, они были бы столь же популярны и узнаваемы, как динозавры.

Новые знания об истории млекопитающих поступают к нам с головокружительной скоростью. Сейчас находят больше ископаемых остатков млекопитающих, чем когда-либо в прежние времена, и у нас есть возможность изучать их с помощью целого арсенала методов – компьютерной томографии, мощных микроскопов, программ компьютерной анимации, – чтобы получить представление, как эти животные жили, дышали, двигались, питались, размножались, эволюционировали. Мы даже можем извлечь ДНК из некоторых ископаемых остатков – например, тех странных млекопитающих Южной Америки, что сводили с ума Чарльза Дарвина, – и, подобно результатам тестов на отцовство, они рассказывают нам о родстве с современными видами. Палеонтология млекопитающих – область, основанная мужчинами-викторианцами, – теперь становится все более многоликой и межнациональной дисциплиной. Мне повезло встретить наставников, радушно допустивших меня – всего лишь очередного динозавроведа – на свою территорию изучения млекопитающих, и теперь моя главная радость в том, чтобы наставлять следующее поколение, например Сару Шелли (чьи иллюстрации украшают эти страницы!) и многих других замечательных студентов, которые продолжат писать историю млекопитающих, делая свои открытия.

В этой книге я расскажу историю эволюции млекопитающих, какой мы ее знаем сейчас. Первая половина книги охватывает ранние стадии эволюции млекопитающих – от момента, когда они отделились от рептилий, до вымирания динозавров. В это время млекопитающие приобрели практически все свои характерные черты – шерсть, молочные железы и т. д. – и шаг за шагом трансформировались из предка, походившего на ящерицу, в тех существ, которых сегодня мы знаем как млекопитающих. Во второй части книги изложено, что происходило после того, как динозавры вымерли: как млекопитающие воспользовались случаем и заняли главенствующее положение, как они приспосабливались к постоянно менявшемуся климату, путешествовали на дрейфующих континентах и дали начало невероятному богатству современных видов: бегающих, роющих, летающих, плавающих, думающих и читающих книги. Рассказывая о млекопитающих, я хочу показать, как мы собирали эту историю по кусочкам, используя подсказки, которые дают ископаемые остатки, и дать представление о том, что значит быть палеонтологом. Я познакомлю вас с моими учителями, моими учениками и моими вдохновителями, чьи открытия позволили мне запечатлеть историю млекопитающих.

В этой книге не слишком много внимания уделяется человеку; на этот предмет хватает других книг. Конечно, я затрону тему происхождения человека – как мы выделились из древних приматов, встали на две ноги, развили большой мозг и покорили мир – после сосуществования с другими видами людей. Но этому будет посвящена только одна глава, так что человеку я уделю внимания не больше, чем лошадям, китам и слонам. В конце концов, мы всего лишь одно из удивительных достижений эволюции млекопитающих.

И все-таки нашу историю нужно рассказать, ведь, хотя мы только один из видов млекопитающих и существуем лишь малую часть истории этого класса, мы влияем на планету так, как не влияет ни одно другое млекопитающее. Наши феноменальные успехи: мы строим города, выращиваем сельскохозяйственные культуры, опоясываем земной шар сетью дорог и авиамаршрутов – выходят боком нашей ближайшей родне. Более 350 видов млекопитающих вымерло с тех пор, как человек разумный (Homo sapiens) распространился по свету, а ныне многие виды оказались на грани исчезновения (вспомните о тиграх, пандах, черных носорогах, синих китах). Если так будет продолжаться в том же темпе, половину всех млекопитающих постигнет участь мамонтов и саблезубых тигров: они безвозвратно уйдут, и только призрачные окаменелости будут напоминать нам об их былом великолепии.

Млекопитающие находятся на перепутье, в самой опасной точке своей – нашей – истории с тех пор, как они – мы – увидели астероид, погубивший динозавров. И какой истории! На нашем долгом эволюционном пути были времена, когда млекопитающие жались в тени, и времена, когда они господствовали. Периоды процветания и периоды поражения, порой чуть ли не полного разгрома, при массовых вымираниях. Эпохи, когда их притесняли динозавры, и эпохи, когда они притесняли других; времена, когда среди них не было существ крупнее мыши, и времена, когда они были крупнейшими существами на Земле; времена, когда они терпели жару, и времена, когда на них надвигались ледники километровой толщины. Времена, когда они могли занимать лишь нижние уровни пищевой цепи, и времена, когда некоторые из них – мы – обрели сознание и способность переделывать всю планету во благо и во зло.

Вся эта история заложила фундамент сегодняшнего мира, нас самих и нашего будущего.

1

Предки млекопитающих

Dimetrodon

Около 325 млн лет назад – плюс-минус несколько миллионов лет – группа чешуйчатых[3] созданий прибилась к папоротникам, опутавшим обломки бревен. Обычно они вели одиночный образ жизни и предпочитали лежать, маскируясь в густой зелени джунглей, и внезапно выскакивать, чтобы схватить насекомое и снова стать незаметными. Но отчаянные времена свели их вместе. Их мир быстро менялся. Их болотный рай, расположенный на границе суши и воды, поглощался морем.

Мелкие зверюшки – самые крупные не превышали 30 см в длину – тревожно озирались. Повадками они напоминали гекконов или игуан – их лапки были расставлены в стороны, позади волочился длинный тонкий хвост. Те, что помельче, карабкались по гниющей растительности, цепляясь худыми пальчиками. Те, что постарше, просто озирали морские просторы, подрагивая высунутыми языками, пока их покачивало на волнах и захлестывало водой.

Еще несколько недель назад казалось, что все нормально. Из своих хорошо замаскированных норок они вглядывались в сочащийся влагой лес. Их окружала зелень всех оттенков, какие только можно вообразить. Земля в лесу заросла гущей папоротников, их споры взвивались в душный воздух при каждом долгожданном дуновении ветра. Средний ярус образовывали более высокие семенные растения, среди которых были отдаленные предки нынешних хвойных. Когда шел дождь – а шел он почти всегда, – их семена величиной с бисеринки сбивало потоками воды, и землю покрывал слой шишек, ходить по которым было очень непросто.

Своими крохотными глазками чешуйчатые зверюшки не могли увидеть вершины деревьев, уходившие, казалось, в бесконечную высь. В основном лесной полог состоял из двух типов деревьев, достигавших в обоих случаях 30 м. Первые, каламиты (Calamites), походили на тощие елки с прямыми бамбукоподобными стволами, из которых торчали разделенные большими промежутками пучки ветвей с мутовками игольчатых листьев. Вторые – лепидодендроны (Lepidodendron), чьи двухметрового диаметра стволы были голыми, за исключением кустившихся на самой верхушке ветвей и листьев – словно парик из листвы на гигантском стебле. Росли они удивительно быстро – путь от споры к проростку, а от проростка к лесному великану занимал каких-то 10–15 лет, а потом дерево умирало, обращалось в каменный уголь и уступало место новому поколению.

Чешуйчатые зверюшки входили в число сотен видов животных, которым – по крайней мере, до сегодняшнего дня – служил приютом болотистый лес. Они были самыми разнообразными, от банальных до фантастических. Насекомых хватало с избытком, и они служили отличной пищевой базой. По опавшей листве и стволам деревьев ползали пауки и скорпионы. Примитивные амфибии собирались у ручьев, в которых кишела рыба и рыскали ракоскорпионы, гигантские, порой размером с человека, бронированные чудовища, хватавшие добычу мощными клешнями. В те мирные времена ручьи стекали в реку, разбегавшуюся дельтой, которая впадала в спокойные приливные воды солоноватой бухты.

Временами тишину нарушал жутковатый шорох. Это ползла артроплевра (Arthropleura), чудовищная двухметровая многоножка, поглощая споры и семена. Порой над болотом разносился еще более страшный звук – жужжание меганевры (Meganeura), стрекозы величиной с голубя, летавшей на четырех огромных прозрачных крыльях в поисках насекомых. Как следует проголодавшись, она могла напасть даже на чешуйчатую мелюзгу – вот почему они предпочитали прятаться.

Когда чешуйчатые уцепились за свой импровизированный корабль из листьев и палок, страх перед нападением меганевры показался капризом. Теперь опасность была гораздо серьезнее. Их окружала вода, течение все ускорялось. Далеко на юге таял массивный ледник, вода стекала в океан, и уровень моря поднимался. Побережья по всему миру затапливало, мангровые болота каламитов и лепидодендронов оказывались под водой вместе с населявшими их животными. Чешуйчатые не могли об этом знать. Все, что они ощущали, пока их плот несло сквозь пенистую круговерть из дохлых креветок и медуз, – их леса больше нет.

Сверкнула молния. Над головой прогремел гром, штормовой порыв ветра обрушил на плот стену воды, перевернув его и разбив пополам. Некоторых чешуйчатых смыло волной, их обмякшие тельца присоединились к гниющим медузам и креветкам. Но большинство сумело вскарабкаться обратно на половинки расколовшегося плота. Под шум заливавшего бухту дождя и вой ветра течения расходились: одно направлялось на восток, другое – на запад. Два плотика вместе со своим чешуйчатым грузом поплыли в противоположные стороны.

Через несколько дней шторм стих, и плотики прибило к разным берегам. Две группы зверюшек устремились к своим новым домам, где столкнулись с разными проблемами – разной средой обитания, разным климатом, разными хищниками. За много поколений обе группы успешно приспособились к своей новой среде, и в конце концов каждая стала новым видом. Оба вида затем дали начало другим видам, и возникли две основные родословные линии. У одной из них развились два отверстия за глазницей наподобие окошек, чтобы дать место более массивным и мощным челюстным мышцам. У другой – одно увеличенное отверстие.