Недавно мы писали об издательстве "Бородатый Тамарин" , основателями которого являются украинский писатель Максим Кидрук и его жена Татьяна. Среди первых книг издательства – монументальная работа "Динозавры. Новый взгляд" ведущего мирового палеонтолога из Британии, профессора Бристольского университета Майкла Джеймса Бентона.
67-летний Бентон внес фундаментальный вклад в понимание истории жизни, понимание изменения биоразнообразия с течением времени. Ключевой темой его исследований является массовое вымирание всех времен, которое произошло более 250 миллионов лет назад.
Бентон является автором нескольких учебников палеонтологии (например Vertebrate Palaeontology) и детских книг на тему динозавров. Он также являлся консультантом при создании программы BBC "Прогулки с динозаврами", программ Paleoworld на Discovery Science. Также он участвовал в программе BBC 2002 года "День, когда Земля почти погибла".
В декабре 2010 года в честь Бентона была названа ринхозавра Bentonyx.
В своей книге ученый рассказал об истинной научной дисциплине по изучению динозавров. О новых технологиях, раскрывших секреты, скрыты в доисторических костях, которые раньше невозможно было предположить. Например, сейчас можно определить цвет динозавров, силу их укуса, максимальную скорость и даже то, заботились ли они о детенышах.
Рассказ Бентона доказывает, что динозавры, хоть и давно вымерли, все еще остаются частью нашего мира.
Майкл Джеймс Бентон (Michael James Benton), палеонтолог. Фото: The Royal Society
Из отрывка этой книги вы узнаете:Одно известно точно: динозавры возникли в триасовый период между 252 и 201 миллионами лет назад. Почти во всем остальном мы не уверены. К примеру, когда именно они появились, в раннем или позднем триасе? Каков был мир, когда они вышли на сцену? Прокладывали ли они путь к господству в глобальной экосистеме отчаянной борьбой с другими животными или же им просто удалось занять свое место? Все эти темы были актуальны в 1980-х, когда я начинал карьеру палеонтолога. Всю свою жизнь я посвятил поиску ответов на эти вопросы, однако не могу сказать, что нашел их все: всякий раз, когда решаешь одну проблему, возникают новые. Это рассказ о изменчивых представлениях об эволюции, новых окаменелости и новых исследованиях.
Учась в докторантуре, я пытался разработать экологическую модель происхождения динозавров. Тогдашняя "стандартная" модель представляла собой трехэтапный процесс.
Фото: Иллюстрация из книги о динозаврах
Считалось, что эти этапы образовывали экологическую эстафету, в которой одна группа уступает другой, а в свою очередь уступает следующей. Эту модель происхождения динозавров предложили два выдающихся американских палеонтолога Эл Ромер и Нед Колберт, авторы всех стандартных учебников, поэтому их идеи были распространены и известны.
Важно, что эстафетная модель Ромера-Колберта предполагает конкуренцию между всеми этими животными, и что динозавры каким-то образом завоевали себе путь к господству. Как им это удалось? Возможно, потому, что они имели вертикальную осанку, поэтому могли бегать быстрее своих менее успешных соседей.
В более широком эволюционном понимании модель экологической эстафеты Ромера-Колберта твердо укладывалась в предположение, что масштабная эволюция была поступательной.
Я предложил совершенно противоположный взгляд в статье 1983 года, будучи тогда дерзким молодым научным сотрудником. Я утверждал, что динозавры вырвались на сцену примерно 230 миллионов лет назад не после продолжительной конкурентной борьбы, а после эпизода вымирания.
Ринхозавров и ранних архозавров убило изменение климата, что повлекло засушливые условия и распространение новых видов растений, в частности хвойных. Ринхозавры огорченно жевали жесткие иглы и шишки из хвойных деревьев, вставших на сухой почве; собственно, они привыкли питаться такими же жесткими, но более питательными растениями вроде семенных папоротников, но они нуждались в более влажном климате. Возможно, засушливый климат и распространение хвойных повлекли за собой скорую кончину семенных папоротников, а за ними и ринхозавров. Во время своего расцвета ринхозавры были очень многочисленны и составляли до 80 процентов всей ископаемой фауны. После их вымирания динозавры воспользовались случаем и распространились в пустом экопространстве — это, как я утверждал в 1983-м, скорее оппортунизм, чем прогресс.
Фото: Основные этапы происхождения динозавров триасового периода.
Эта моя идея наверняка очень раздражала признанных палеонтологов. Действительно, у меня состоялась горячая и неожиданная дискуссия с британским патриархом исследований триасовых динозавров, главой отдела динозавров Музея естественной истории Лондона, доктором Аланом Черигом. Он перехватил меня на конференции в Манчестере в 1985-м, и у нас было серьезное обсуждение в душе. (В те времена конференции обычно проводили в университетских общежитиях с общим душем.) Я пытался убедить Черига, что для решения больших проблем макроэволюции следует использовать числовые и филогенетические методы, но он не соглашался. Мы остались каждый на своем и разошлись мирно, хоть и немного подавленными.
Итак, это рассказ о масштабных эволюционных изменениях, который, впрочем, зависит от хорошего знания окаменелостей, пород и моделей, описывающих эту эволюцию. Нам нужно рассмотреть экологию триасовых зверей, затем ринхозавров (странную, но привлекательную группу триасовых животных, которые важны во многих аспектах), тогда вопрос самых первых динозавров, и наконец то, как составить вместе историю окаменевших находок, климатических изменений и массовых вымираний, чтобы узнать, каким образом динозавры воцарились на Земле.
Почему Ромер, Колберт и Чериг утверждали, что динозавры вытеснили своих соперников в конкурентной борьбе? Частично из-за предположения о постепенности эволюции — динозавры заменили своих соперников-неудачников (синапсидов, ринхозавров и ранних архозавров), а их и себе 180 миллионов лет спустя заменили млекопитающие. Каждый этап на этом пути сопровождало определенное усовершенствование, благодаря которому животные становились более быстрыми, умными или, по крайней мере, лучшими соперниками.
В чем-то это чистый дарвинизм – выживание самого приспособленного, постоянное усовершенствование. Впрочем, с 1980-го мы узнали, что эволюция не является однонаправленной или непреклонной. Собственно, окружающая среда продолжает меняться — климат становится теплее или прохладнее, континенты двигаются, возникают горные кряжи, поднимается и падает уровень моря. В результате этих изменений растения и животные продолжают адаптироваться чисто дарвинистским способом, но так никогда и не достигают совершенства. Изменения окружающей среды непредсказуемы и случайны, так что виды в целом успешны, но никогда не идеальны.
В 1980-х ученые сосредотачивались на осанке животных. Современные рептилии, такие как черепахи, ящерицы и крокодилы, имеют латеральное положение конечностей. Это значит, что их передние и задние ноги немного выступают в сторону. При передвижении, если смотреть сверху, каждая нога описывает широкую дугу, а позвоночник изгибается из стороны в сторону. Рептилии с латеральным положением конечностей держат живот близко к земле и могут двигаться быстро только на коротких расстояниях. Млекопитающим присуща прямая походка, их руки и ноги словно подтолкнуты под тело. Во время ходьбы они используют их полную длину, чтобы сделать шаг, поэтому конечности или тело не отклоняются в сторону. Известно, что многие млекопитающие, в частности лошади или волки, могут быстро бежать на длинные расстояния, на что существа с латеральным положением конечностей в общем-то неспособны.
В триасовый период произошло заметное изменение в осанке рептилий. Синапсиды и ринхозавры преимущественно имели латеральное положение конечностей, в то время как динозавры были прямоходными, так что давало им конкурентное преимущество. Динозавры могли передвигаться быстрее своих предшественников и в итоге выиграли биологическую погоню вооружений, длившуюся все 50 миллионов лет триаса.
Теория казалась понятной и вроде бы объясняла данные. Однако меня она не удовлетворяла, потому что окаменелости и геологические породы рассказывали другую историю. Победа динозавров прошла быстро, а не постепенно, и не было доказательств непосредственного соперничества. Это следовало из моих диссертационных исследований ринхозавров — группы рептилий, царившей во всем мире как раз перед стремительным распространением динозавров.
Начав диссертационные исследования 1978 года, мой руководитель, Алик Д. Волкер из Ньюкаслского университета, поручил мне работать над Гиперодапедоном ( Hyperodapidon), ринхозавром позднего триасового периода. Моей задачей было осмотреть примерно двадцать экземпляров этой странной и неуклюжей четвероногой рептилии-травоида. Образцы происходили из желтых песчаников вокруг Елгина, привлекательного рыночного городка в северо-восточной Шотландии, где их собирали еще с 1850-х.
Гиперодапедон. Фото: изображение из книги "Динозавры. Новый взгляд"
С этими окаменелостями было невозможно работать, потому что они выглядели полостью в камне. В какой-то момент в 230-миллионной истории того уголка Шотландии геологические породы опустились глубже под землю, сжались, частично переплавились, а затем снова поднялись на поверхность. Костный материал до сих пор был там, но напоминал какую-то шпатлевку. В викторианскую эпоху музейные препараторы молотком и стамеской тщательно счищали мелкозернистый песчаник из открытых костей, но результаты в целом были неутешительны.В 1950-х, начиная изучение фауны триасового периода у Элгина, Алик Волкер догадался удалить костную мелочь из образцов, а затем сделал высокоточные слепки. По каким-то причинам, о которых я так и не узнал, он взял за материал для слепков поливинилхлорид (ПВХ). Из него изготовляют резиновые перчатки: густую жидкость, способную сохранять цвет, заливают в форму, запекают до затвердевания и достают.
Чрезвычайная эластичность и прочность резиновой перчатки из ПВХ были именно в том, что мы нуждались, — после заливки и запекания ПВХ глубоко проникал в каждую полость и трещину в камне.
Иногда мне приходилось просить трех или четырех коллег-студентов, чтобы они помогли вытащить из камня ПВХ слепок кости ноги или черепа. Впрочем, оно того стоило, потому что песчаник хранил мельчайшие детали, показывая, например, слезный проток глаза, крупные кровяные сосуды и швы между костями черепа Гиперодапедона .
Следовательно, ринхозавры могли достигать полутора метров в длину и имели узнаваемый череп с крючковатым носом, похожим на улыбку, если смотреть со стороны, и немалым основанием. Эта основа была так широка, что между маленькой черепной коробкой и челюстями, на которых при жизни располагались несколько мощных челюстных мышц, возникал огромный промежуток.
Диаметр мышцы позволяет измерить его силу, и ринхозавры имели, несомненно, мощные челюсти. Это подтверждали несколько рядов зубов, которые размещались позади каждой челюстной кости. И зубной ряд расширялся по мере того, как животное росло. Ближе к переду зубы были плоскими из-за трения между челюстями.
Действительно, один из первых палеонтологов, описавший ринхозавров, знаменитый поклонник Дарвина Томас Генри Гаксли, сравнивал смыкание их челюстей с складыванием карманного ножа: нижняя челюсть — это лезвие, удобно укладываемое в углубления верхней. Это свидетельствует, что единственное челюстное действие, на которое были способны ринхозавры, - это разрезание пищи как парой портняжных ножниц. Это действие иногда называют «стрижением». Челюсти не могли двигаться в сторону, поэтому ринхозавры не могли пережевывать пищу.
Понять приспособление и мир ринхозавров было важно, потому что они властвовали среди травоядных, прежде чем на сцену взошли динозавры. Как быстро их заменили, и вытеснили ли их динозавры или ринхозавры умерли по другим причинам?
Когда пришло время заканчивать аспирантуру, я предстал перед дилеммой. Ринхозавры были очаровательны, по крайней мере, так мне казалось, с их счастливыми улыбками и стригущими челюстями, но все одинаковы. Палеонтологи откопали сотни скелетов ринхозавров, не только в Шотландии, но и в триасовых породах похожего возраста в Бразилии, Аргентине, Индии, Танзании, Зимбабве, Канаде и Соединенных Штатах. Сначала эти находки имели несколько разных названий, но я с другими учеными исследовали их повторно и не смогли выделить какие-либо отличия. Гиперодапедон был распространен во всем мире в поздний триасовый период, одновременно с древнейшими в мире динозаврами.
Фото: "Динозавры. Новый взгляд" книга
Отрывок из книги "Динозавры. Новый взгляд" предоставлен специально для Эспрессо издательством "Бородатый Тамарин". Адаптация материалов - Анна Айзенберг