Как умирали динозавры: Убийственный астероид и рождение нового мира

Райли Блэк

Как умирали динозавры: Убийственный астероид и рождение нового мира

Переводчик: Константин Рыбаков

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

Редактор: Роза Пискотина

Издатель: Павел Подкосов

Руководитель проекта: Александра Шувалова

Арт-директор: Юрий Буга

Корректоры: Зоя Скобелкина, Лариса Татнинова

Верстка: Андрей Фоминов

Иллюстрации: Kory Bing

Иллюстрации на обложке: Getty Images, Shutterstock

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.

© Riley Black, 2022

Published by arrangement with St. Martin's Publishing Group. All rights reserved.

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2024

* * *

Маргарите

И вечности не хватило бы

Предисловие

Катастрофа всегда некстати.

Динозавры ее не ожидали. Да и никто не ожидал – от мельчайших бактерий до огромных летающих рептилий, которые прекрасно себя чувствовали в тот обычный день мелового периода 66 миллионов лет назад{1}. Еще вчера жизнь, смерть и возрождение проистекали точно так же, как и за день до этого, и днем раньше, и так миллионы и миллионы лет. И вдруг наступает худший день за всю историю жизни на Земле.

В одно мгновение все многообразие жизни охватил пылающий хаос. Не было никаких предупреждающих знаков, не завыла первобытная сирена, призывая земные организмы броситься в безопасные убежища. Ни один вид не мог подготовиться к катастрофе, которая обрушилась с небес с силой в 10 миллиардов раз мощнее атомных бомб, взорванных в конце Второй мировой{2}. А ведь это было только начало. Пожары, землетрясения, цунами и суровая астероидная зима, растянувшаяся на годы, – все сыграло смертоносную роль в последующих событиях.

У этого бедствия много имен. Иногда его называют массовым вымиранием конца мелового периода. Какое-то время его называли мел-третичным вымиранием, или K-T, ознаменовавшим конец эпохи рептилий и начало третьей эпохи жизни на Земле – третичного периода{3}. Затем название пересмотрели в соответствии с геологическими премудростями и заменили на «мел-палеогеновое массовое вымирание», сокращенно K-Pg. Но, как ни называй, шрамы на камнях рассказывают одну и ту же историю. Внезапно и неотвратимо, жизнь оказалась в огненном горниле, изменившем ход эволюции. Космический обломок, вероятно, более десятка километров в поперечнике обрушился на нашу планету и запустил наихудший для динозавров и всего живого сценарий{4}. Ближе, чем когда-либо, мир оказался на волоске от перезагрузки; угроза была столь велика, что, если бы не пара счастливых случайностей, Земля могла стать снова не более чем пристанищем одноклеточных.

Последствия столкновения были незамедлительными и ужасающими. За считаные часы планету окутали жар, огонь, сажа и смерть{5}. События конца мелового периода не были растянутым во времени вымиранием из-за истощения атмосферного кислорода или закисления морей. Нет, гибель была стремительной и страшной, как от пулевого ранения. Судьбы целых видов, целых семейств организмов безвозвратно изменились в одно мгновенье.

Биологи до сих пор спорят о том, что такое жизнь – размножение, рост, движение, – но один удивительный факт, с которым мы сталкиваемся каждый день, заключается в том, что жизнь невероятно, непобедимо устойчива. Все живое взаимосвязано, каждая крупинка сегодняшней жизни связана с предшествующей. Даже если вспомнить, что 99 процентов всех видов, которые когда-то здравствовали, уже вымерли, мир все равно полон организмов, которые выжили, эволюционировали и процветают как умеют{6}.

На самом деле, во многом своим существованием наша эпоха обязана мел-палеогеновому вымиранию. Сегодняшний мир, каким мы его знаем, – это продолжающийся расцвет после катастрофы; жизнь не просто восстановилась, но преобразилась в силу самой природы катаклизма.

В течение нескольких часов, дней, недель, месяцев и лет после удара почти каждая ветвь на древе жизни была обрублена, надломлена, едва могла расти. Пострадали даже те, кто вроде бы выстоял. Во время мел-палеогеновой катастрофы произошло массовое вымирание млекопитающих, ящериц, птиц и многих других животных, экологический хаос затронул все живое на Земле. Вглядываясь в прошлое через мутные, темные окна палеонтологической летописи, ученые пришли к выводу, что около 75 процентов известных видов, живших в конце мелового периода, не существовало на следующем временном отрезке{7}. Как бы в подтверждение сказанного, полоса глины с повышенным содержанием иридия фиксирует границу между эпохой динозавров и начальными главами эпохи млекопитающих. Кое-где, например в восточной Монтане и западной Дакоте, можно слой за слоем проследить историю и увидеть, как в эпоху млекопитающих исчезают подобия трицератопса, а мир завоевывают миниатюрные пушистики.

Мы до сих пор ощущаем потерю. В детстве мне казалось несправедливым, что я не могу ездить в школу на собственном тираннозавре рекс. И хотя нептичьих динозавров я могу воображать, разве что глядя на их искореженные, минерализованные кости, я чувствую тоску по ним – ностальгию по времени, свидетелем которого я никогда не смогу стать, по времени, когда динозавры правили Землей. Но если бы нептичьи динозавры выжили, наша собственная история пошла бы другим путем. А может быть, и вовсе не началась бы. Мало того что млекопитающие остались бы малютками при неограниченной власти нептичьих динозавров, но, вероятно, самым ранним приматам типа землероек пришлось бы выдерживать жесткую конкуренцию с доминирующими сумчатыми. Наши предки формировались бы по-другому, и, вполне возможно или даже скорее всего, мир так и не стал бы подходящим местом для почти безволосых двуногих обезьян с крупным мозгом и наклонностями к переустройству планеты. Массовое вымирание конца мелового периода не просто завершение истории динозавров, но важнейший поворотный момент нашей собственной истории. Если бы не разрушительный удар космической глыбы, которая врезалась в древний Юкатан, нас бы не было. Это общий момент для обеих историй. Взлет и падение неразделимы.

На этом обычно мы и заканчиваем эпическую повесть. В нашем представлении о доисторических временах динозавры были царственными, даже высокомерными. Самые большие, причудливые и свирепые из них жили в позднем меловом периоде, в сырых болотах и туманных лесах. Заплутавший астероид в одночасье положил конец их правлению, а Землю унаследовали кроткие создания. Подобно тому как динозавры некогда выиграли от массового вымирания, которое позволило им 201 миллион лет назад выйти из тени древних родственников крокодилов, так и нашим мелким теплокровным прародителям улыбнулась незаслуженная удача, оставив их в неоплатном долгу{8}.

Мы обходим молчанием природу восстановления, или то, что предопределило разницу между выжившими и погибшими. Мы зациклены на том, что утрачено, и упускаем из виду, что даже в леденящем холоде, последовавшем за пеклом уничтожения, жизнь уже начала возрождаться и восстанавливаться. Похожим образом мы часто справляемся с собственными личными травмами: помним раны, но забываем, что ужасные события помогают нам расти над собой. Жизнестойкость бессмысленна без катастрофы. Подобные мысли и привели меня к этой истории, повести о том, как жизнь внезапно изменилась, но все же продолжилась и в итоге мы оказались «здесь и сейчас». Мой рассказ связан с болью и разрушением, но именно они послужили условием поворотного момента, который часто воспринимается как данность или что-то неизбежное. Это история о том, как жизнь восстанавливалась после худшего дня в истории. Жизненные потери ощущались остро и глубоко 66 миллионов лет назад, но каждый листок папоротника, тянущийся к свету, каждый зверек, дрожащий в своей норке, каждая черепаха, упавшая с бревна в заросший пруд, – все они заложили фундамент того мира, каким мы его знаем сейчас. Это не памятник утрате. Это ода жизнестойкости, которую мы наблюдаем только во времена катастроф.

Геохронологическая шкала

Введение

Представьте себе, что вы в меловом периоде. День, неотличимый от многих других, солнце в зените, Хелл-Крик, ныне штат Монтана, 66 миллионов лет назад. Земля размокла и превратилась в зловонную жижу, так как из-за недавних дождей близлежащий ручей вышел из берегов. Если бы вы не знали ничего лучше, то могли бы подумать, что сейчас разгар лета и вы находитесь на болотистом побережье Мексиканского залива. Заросли магнолий и кизила переходят в хвойный лес, а папоротники и другие низкорослые растения нежно колышет легкий ветерок, овевающий поляну, на которой вы стоите{9}. Но знакомый образ вскоре напоминает вам, что сейчас другое время.

Одиноко ковыляет вдоль лесной опушки трицератопс грубый (Triceratops horridus){10}, его надглазничные рога метровой длины слегка покачиваются взад-вперед, пока приземистый динозавр тащит свою чешуйчатую десятитонную тушу по влажной земле. Это огромное четвероногое, похожее на большую толстокожую платформу, предназначенную для поддержки массивной головы, украшенной щитоподобным воротником на задней части черепа. Длинный рог над каждым глазом, короткий носовой рог и клюв, почти как у попугая, отлично подходящий для срезания растительности, которую зубы животного затем измельчают в мелкую кашицу. Громадное растительноядное фыркает, от чего в лесной тени верещит и испуганно срывается с места невидимый зверек. В это время дня, когда солнце еще высоко, а температура под 30 градусов, едва ли встретишь других динозавров; единственные «ужасные ящеры»[1] на виду – это пара птиц на корявой ветке, выглядывающей из лесной тени{11}. Пернатые словно ухмыляются, их клювы щетинятся мелкими зубками для ловли насекомых.

Именно здесь мы увидим, как эпоха динозавров встретит свою гибель в пламени.

В считаные часы все здесь будет стерто с лица земли. Пышная зелень сменится огнем. Солнечное небо потемнеет от сажи. Густая растительность превратится в пепел. Искореженные тела животных с потрескавшейся кожей покроют растерзанную землю. Тираннозавр рекс (Tyrannosaurus rex) – король-тиран – будет низвергнут с трона вместе с остальными нептичьими динозаврами, независимо от их размера, рациона питания или нрава. Более 150 миллионов лет ужасные ящеры определяли облик мировых экосистем и превратили их в невиданный по разнообразию динозавровый бестиарий, а теперь окажутся на волосок от полного уничтожения.

Мы знаем, что птицы выживут и даже будут благоденствовать после того, что произойдет. Небольшая стайка пернатых подхватит родовое знамя динозавров и начнет новую главу в их истории, которая продолжится десятки миллионов лет до Нового времени{12}. Но наши любимые динозавры во всем своем зубастом, шипастом, рогатом и когтистом великолепии сгинут в мгновение ока, оставив после себя обрывки кожи и перьев да обломки костей, которые мы откопаем сотни миллионов лет спустя только для того, чтобы узнать, что фантастические рептилии вообще существовали. Благодаря такой невероятной, требующей особой деликатности сохранности наши любимые динозавры станут созданиями, бросившими вызов времени: их остатки все еще с нами, но лишенные своей жизненной силы, они одновременно существуют и в настоящем, и в прошлом.

Впрочем, не только нептичьи динозавры уйдут в небытие. Вымрут гигантские птерозавры с перепончатыми крыльями, порой достигавшие роста жирафа. Летающие создания вроде кетцалькоатля (Quetzalcoatlus northropi){13}, с размахом крыльев шире, чем у «Цессны», и способные совершать кругосветные путешествия, исчезнут так же стремительно, как и нептичьи динозавры. В морях переведутся плезиозавры с длинной шеей и четырьмя веслами-плавниками{14} и двоюродные братья комодских варанов под названием мозазавры (Mosasaurus maximus), а также беспозвоночные: родичи кальмаров со спиральным панцирем, аммониты, и плоские строители рифов, моллюски размером больше сиденья унитаза. Недоростки и замухрышки тоже не получат пропуск в нашу эру. Да и среди тех, кто выживет, потери будут нешуточными. В Северной Америке почти полностью вымрут сумчатые млекопитающие{15}, массовая гибель постигнет также ящериц и змей с птицами. Небольшую отсрочку получат разве что обитатели пресноводных рек и озер{16}. Крокодилы, странные крокодилоподобные рептилии под названием хампсозавры, рыбы, черепахи и земноводные более стойко встретят надвигающееся бедствие, но и их жизнь окажется на волоске.

Мы знаем, что за оружие стоит за экоцидом мелового периода. В Землю врезался то ли астероид, то ли аналогичное космическое тело диаметром более десятка километров, оставив рану диаметром порядка 80 километров. В результате прекратило существование большинство видов живых существ. Последствия катастрофы трудно переоценить. Гибель динозавров была лишь верхушкой экологического айсберга. Вымирание не пощадило практически ничего из окружающей среды, оно было настолько суровым, что даже океаны превратились практически в суп из одноклеточных организмов.

Нас завораживает пугающая идея столь страшного опустошения. Когда ученые подтвердили, что в конце мелового периода на Землю упал метеорит, новость вдохновила кинематографистов на создание не одного, а даже двух блокбастеров об астероидах, которые вышли летом 1998 года. То, что огромный камень может убить более половины известных на Земле видов, внезапно стало так же очевидно, как смертоносность выстрела. Простого осознания ужасных последствий этой катастрофы было достаточно для того, чтобы мы смотрели на ночное небо с неизменной опаской. Ведь если такое случалось раньше, то может произойти вновь. NASA следит за небом с помощью программы Sentry в надежде заметить опасные кометы и астероиды раньше, чем они подлетят слишком близко{17}.

Но мы часто забываем о необычной природе мел-палеогенового вымирания. Специалисты обычно упоминают это бедствие как одно из Большой пятерки – квинтета массовых вымираний, которые радикально изменили историю жизни на Земле{18}. Первое вымирание произошло между 455 и 430 миллионами лет назад и преобразило океаны, ведь тогда исчезли целые семейства архаичных беспозвоночных созданий, на их месте распространились рыбы{19}. Быстрое глобальное похолодание и резкое падение уровня моря уничтожили около 85 процентов известных морских видов и перетасовали эволюционную колоду. Второе вымирание, 376–360 миллионов лет назад, перетряхнуло жизнь еще раз{20}. Что именно вызвало катастрофу, остается загадкой – возможно, падение уровня кислорода в океане, – но внезапная перемена убила около половины известных существ, уменьшив разнообразие таких организмов, как трилобиты и кораллы, которые составляли основу древних рифов.

Еще хуже было третье, достигшее пика около 252 миллионов лет назад{21}. Это было Массовое пермское вымирание, вызванное непостижимо бурной и продолжительной вулканической деятельностью и последовавшими сильнейшими изменениями климата и атмосферы, в результате чего около 70 процентов известных видов как на суше, так и на море были стерты с лица земли. Наши предки-протомлекопитающие, которые господствовали в наземных экосистемах, почти полностью исчезли. Именно их падение позволило рептилиям, в том числе динозаврам, совершить свой эволюционный переворот. Затем, примерно 201 миллион лет назад, очередная катастрофа уничтожила множество родственников крокодилов, царивших на тогдашней Земле, и дала шанс на господство динозаврам{22}. И снова причиной были сильные извержения. В атмосферу попали парниковые газы и вызвали всплеск глобального потепления, за которым последовало резкое похолодание. Уровень кислорода в атмосфере снизился, моря стали кислотными, а перепад между чересчур низкими и чересчур высокими температурами для многих видов оказался слишком резким.

Но ни одна из этих катастроф не походила на вымирание, положившее конец мезозою. Прежние апокалипсисы длились сотни тысяч или даже миллионы лет: интенсивная вулканическая активность и изменение климата приводили к сложным долгосрочным преобразованиям, которые постепенно меняли облик жизни на Земле. Живые организмы тоже гибли по разным причинам: например, закисление океана мешало существам, строящим раковины, отращивать домики из карбоната кальция, а наземные организмы страдали от снижения содержания кислорода в атмосфере. Но случившееся в конце мелового периода имело глобальный характер. И это произошло быстро.

Стечение обстоятельств, запустившее вымирание конца мелового периода, достигло кульминации в одно ужасное мгновение – тот редкий случай, когда мы можем точно указать конкретный момент, после которого жизнь не могла быть прежней. До удара тысячи видов процветали на всех континентах. Существовало так много разновидностей динозавров и всевозможных других существ, что палеонтологи до сих пор работают сверхурочно, чтобы их всех обнаружить, и каждый год появляются все новые зубастые когтистые чудеса. Специалисты даже предполагают, что существовали десятки видов, о которых мы никогда не узнаем{23}, поскольку они обитали в местах, где условия не позволяли им сохраниться, например динозавры, жившие в горах, которые со временем разрушались от эрозии, а не откладывались в виде слоев в камне. Мезозойская жизнь была на пике. И вдруг, почти в одночасье, динозавры практически вымерли, а экосистемы планеты оказались в полном беспорядке. Это был худший день в истории жизни на Земле, за которым последовали десятки тысяч лет борьбы за выживание.

Наши представления о мел-палеогеновом вымирании сложились не сразу. По сути, чтобы решить эту задачу, нам понадобилось преодолеть свою величайшую слабость – человеческую гордыню. Когда в 1842 году известный своей язвительностью британский анатом Ричард Оуэн придумал термин «динозавр», огромные рептилии не были такой уж загадкой{24}. В то время ученым были известны только три вида, и это чешуйчатое трио казалось частью ожидаемого развития жизни. Геологи выделяли эпоху рыб, эпоху рептилий и эпоху млекопитающих, двигаясь от ползучих мягкотелых форм к чешуйчатым монстрам, которые были не более чем палеонтологической интермедией, прежде чем главными героями стали млекопитающие. Кто-то считал динозавров частью плана Творца, кто-то – частью неумолимой поступи эволюции, но в любом случае они вписывались в логику прогресса и совершенствования. Не было смысла спрашивать, почему они вымерли. Разве могли неуклюжие, уродливые чудища, похожие на кошмар герпетолога, стать вершиной истории жизни? Великие катастрофы переворачивали жизнь на Земле вверх дном, но всегда было ощущение, что вымершие виды заслуживали своей участи. Что в той или иной степени это была просто подготовка к неизбежному.

В начале XX века специалисты придерживались этой фаталистической версии{25}. Динозавры были большие, странные, анатомически несуразные. Вопрос, почему они вымерли, не стоял. Настоящая загадка была в том, почему они просуществовали так долго, особенно когда превосходящие их во всем млекопитающие уже ждали своей очереди.

Десятилетиями мы упорствовали со свойственным нам, млекопитающим, высокомерием. Даже когда исчезновение динозавров стало вызывать закономерные вопросы, объяснения почти всегда сводились к тому, что динозавры во всем виноваты сами. Гигантские неповоротливые рептилии откладывали яйца и забывали о них, так что млекопитающие всегда были обеспечены динозавровым омлетом. (В то время исследователи не обращали внимания на примеры восхитительной заботы о потомстве у аллигаторов или змей.) Или динозавры израсходовали столько энергии и сил на то, чтобы стать такими странными шипастыми гигантами, что у них закончились какие-то неведомые жизненные соки. Как могло десятитонное подобие бегемота с тремя рогами и костяным воротником вокруг шеи конкурировать с перспективными млекопитающими? Да и умственные способности динозавров были, как известно, невелики. Холоднокровные рептилии вроде стегозавра (Stegosaurus) или цератозавра (Ceratosaurus) идеально подходили для пышного мира знойных джунглей и тупоголовой добычи, но ленивые динозавры совершенно не стремились к новшествам, да и не были к ним готовы. А если все это звучит в духе корпоративной лексики, не стоит удивляться тому, что эти идеи получили широкое распространение во времена великой индустриализации Америки; фраза «идти по пути динозавра» до сих пор используется в финансовых кругах как позорное клеймо для конкурентов.

Со временем ученые все же, пусть и неохотно, признали, что у животных нет внутреннего таймера, определяющего, когда видам «рождаться» или «умирать» согласно каким-то космическим часам, и идея израсходованной эволюционной энергии оказалась несостоятельной. Должно было быть какое-то естественное объяснение. Уточнение геологической шкалы времени повлекло дальнейшие вопросы. Динозавры не были первобытным видом, олицетворяющим застой в ожидании появления млекопитающих. Нептичьи динозавры существовали более 150 миллионов лет, а потом вдруг исчезли, казалось бы, на пике развития. Должна была быть какая-то причина.

Почти у каждого было свое мнение{26}. Может быть, климат стал слишком жарким. А может быть, климат стал слишком холодным. Возможно, их популяцию поразила ужасная болезнь или повышение уровня моря разрушило излюбленные места обитания. Подключились и специалисты из других областей. Офтальмолог предположил, что динозавры страдали от жутких катаракт, то есть впечатляющие гребни паразавролофа (Parasaurolophus) и рогатого стиракозавра (Styracosaurus) были первыми в мире козырьками от солнца. Энтомолог подкинул идею, что гусеницы пожирали растения так быстро, что зеленая пища закончилась, а следом закончилось и мясо. А может быть, просто пришло время млекопитающих. К концу мелового периода разнообразие динозавров казалось скудным в сравнении с тем, что было в предшествующие 10 миллионов лет. Возможно, после десятков миллионов лет млекопитающие стали понемногу играть мускулами и занимать чуть больше места под солнцем.

Проблема заключалась в том, что многие специалисты сосредоточились исключительно на динозаврах, в то время как реальное опустошение было гораздо глубже. Да, армия голодных гусениц могла оголить леса мелового периода с ужасающей скоростью, но это не объясняет, почему 66 миллионов лет назад вымерли летающие птерозавры в небесах или широкие плоские моллюски-рудисты в морях, не говоря уже о бронированных амебах под названием фораминиферы, чьи окаменелости служат точным свидетельством вымирания, даже если их судьба никогда не станет главной темой журнального номера. Все так напряженно следили за динозаврами, что не замечали общей картины, даже тогда, когда специалисты продолжали вести счет жертв мелового периода.

Только в конце XX века, когда признаки массового вымирания для экспертов по древним моллюскам и членистоногим стали выстраиваться в общую картину, судьба динозавров тоже стала приобретать новое толкование. Ископаемая летопись беспозвоночных показала резкое падение разнообразия в конце мелового периода{27}. Фораминиферы и известковые остатки водорослей под названием кокколиты зафиксировали внезапное и ужасное событие. Как раз тогда исчезли и динозавры. Должно было случиться что-то невероятное. Теперь предстояло выяснить, что именно.

Специалисты искали убедительное объяснение опустошения. Сначала казалось, что причину нужно искать на Земле. В конце мелового периода, как раз когда свидетельства о динозаврах в толщах горных пород словно испарились по всему миру, планета менялась. Уровень моря понизился. Климат изменился. Вулканические разломы в земной коре выбрасывали в атмосферу многие тонны парниковых газов.

Казалось, что динозавры просто не смогли выдержать эволюционную гонку по принципу Красной Королевы; они тащились сзади, пока млекопитающие сохраняли нужный для адаптации темп. Но и эта история объясняла не все. Палеонтологи, изучавшие появление и исчезновение морских моллюсков и других беспозвоночных, не заметили медленной смены караула. Расширенная выборка ископаемых и новые статистические методы подтвердили, что жизнь в конце мелового периода прекрасно справлялась с переменами. И вдруг живой мир испытал серьезное потрясение. С земной биотой явно случилось что-то ужасное. Ответ пришел не от самих окаменелостей, а от горных пород, в которых они были заточены.