Полная версия
Как умирали динозавры: Убийственный астероид и рождение нового мира
Раздробленные кристаллы кварца, огромное количество доисторической сажи и редкий металл иридий, найденные как раз в тех геологических слоях, где исчезает летопись окаменелостей нептичьих динозавров, навели на мысль, что в нашу планету врезалось какое-то внеземное тело. Предложенная впервые в 1980 году, на пике возрожденного интереса к биологии динозавров, эта гипотеза вызвала в научных кругах бурю, сравнимую с катаклизмом, который она описывала{28}. На конференциях и в научных журналах палеонтологи, геологи и астрофизики бились, как тираннозавры, за правильную интерпретацию результатов. Но находка огромного ударного кратера на полуострове Юкатан в 1990-х годах поставила точку в дискуссии: громадный астероид размером более десяти километров в поперечнике упал на Землю как раз в тот момент, на который в отложениях приходится вымирание{29}. Ничего подобного раньше никто не видел. Физики подсчитали: сила удара, создавшего кратер Чиксулуб в Центральной Америке, была такова, что остатки многих сухопутных динозавров поблизости могло выбросить в космос{30}. Но изначально не сам удар повлек вымирание. Именно то, что произошло потом, склонило чашу весов против грозных ящеров и многих, многих других форм жизни.
Часто на этом разговор и прекращают: огромный булыжник шлепнулся на планету и уничтожил мириады видов. Просто и ясно. Астероид представляется как космическая пуля, угодившая Земле в живот. И все же на протяжении истории нашей планеты были и другие удары такого же или большего масштаба – и они не вызывали биологических катастроф. Около 35 миллионов лет назад в Сибири упал другой крупный астероид и образовал кратер Попигай диаметром сто километров{31}. Диаметр более чем на пятнадцать километров шире кратера на Юкатане. Но этот более поздний удар не привел к массовому вымиранию. Конечно, были локальные потрясения и разрушения, но на остальной планете жизнь продолжилась, как и раньше. Не все толчки одинаковы.
Получается, что убийца мелового периода – случай особый, он выделяется среди других столкновений. Размер мел-палеогенового астероида, его скорость, угол падения и характер породы, в которую он врезался, – все сошлось самым худшим из возможных способов для жизни на Земле; ряд случайностей, которые вылились в настоящий апокалипсис. Дело было не только в ударе астероида. То, что происходило после столкновения, подвело жизнь к критической точке, и многие организмы не справились с резкими изменениями. Землю бросало из жара в холод, из мира огня и пепла она превратилась в мир бесконечного губительного холода и тьмы. Динозавры не просто сгинули при столкновении с астероидом. Настоящее вымирание происходило многие часы, дни, месяцы и годы, сопровождаясь постоянными изменениями, пока в результате космической встряски возникал новый мир.
Мел-палеогеновое вымирание было всемирной катастрофой, и ее история рассказывается на основе свидетельств, собранных со всех уголков планеты. Но ископаемая летопись неполна, она напоминает набор замочных скважин, в которые мы заглядываем в попытке понять общую картину. Известно меткое сравнение Чарльза Дарвина: геологические пласты подобны книге, в которой недостает целых страниц, абзацев, предложений и слов, и нам приходится собирать историю из разрозненных частей. Хорошо это или плохо, но некоторые главы полнее других. Что касается перехода от мела к палеогену, то лучшие свидетельства находятся на западе Соединенных Штатов, в формации Хелл-Крик в центральной Монтане и Дакоте. Этот относительно узкий участок нашей планеты документирует последние дни царствования динозавров вплоть до ранних дней последовавшего за ним палеогенового периода. Граница, разделяющая периоды до и после столкновения, четко видна на самой скале. Срезы этих пород, выставленные в музеях, похожи на самый печальный шоколадный торт в мире, темно-коричневый и смертоносный. Здесь мы можем узнать состав действующих лиц, выходивших на древнюю сцену, и проследить их судьбы во времени и пространстве. По их историям можно понять, сколько пришлось выстрадать всем живым существам и как трудно было выжить.
Но мы вернулись в это место и в этот печально знаменитый миг не только для того, чтобы выяснить, почему в зоопарке нет потомков анкилозавра (Ankylosaurus), но и для того, чтобы понять, как и почему появились мы сами. Эпоха млекопитающих, буквально высеченная в камне, никогда бы не наступила, если бы вымирание не открыло эволюционные двери, которые были закрыты 100 миллионов лет. История жизни на Земле необратимо изменилась в силу простого явления, называемого случайностью. Если бы астероид не упал, или упал намного позднее, или в другом месте, то последовавшие за ударом события в течение миллионов лет развивались бы по иному сценарию. Возможно, нептичьи динозавры продолжали бы царить на планете. Возможно, сумчатые выстояли бы и стали самими распространенными зверями. А может быть, какое-то другое бедствие, вроде массовых извержений вулканов в Древней Индии, случившихся примерно в то же время, стало бы причиной другого вымирания. Вполне вероятно, что эпоха рептилий беспрепятственно длилась бы и дальше, только вот вид, достаточно склонный к самоанализу, чтобы предаваться подобным размышлениям о времени и его течении, так и не появился бы. Так что тот день оказался таким же решающим для нас, как и для динозавров.
Сегодня, после десятилетий ожесточенных научных дебатов, картина произошедшего начинает проясняться. Палеонтологи, геологи, астрономы, физики, экологи и другие ученые восстановили более подробную картину того, что произошло с планетой после столкновения. Столь драматический урон Земле нанес не сам удар, а его последствия, которые навсегда изменили жизнь на планете и сделали возможным случайное возникновение людей. Вообразим, что мы в Хелл-Крике в период расцвета динозавров, накануне бедствия, и я расскажу вам, что произошло через секунды, дни, месяцы, годы, столетия и тысячелетия после удара, мы проследим масштабные разрушения, которые произошли здесь, и представим, что могло происходить в других частях земного шара.
Мы увидим, с какой беспрецедентной скоростью и жестокостью менялся мир. Оценить масштаб динозаврового бедствия нам поможет ценный груз. Я имею в виду не оборудование и снаряжение, а идеи: более двух столетий научных изысканий, описывающих все – от того, как растут побеги араукарии, до таксономической разбивки обитавших здесь видов. При этом Хелл-Крик, пожалуй, наиболее известное из всех мест обитания динозавров. Зачастую это одновременно и знакомство с миром динозавров, и декорации для их последнего великого акта – увертюра и финал. Это был конец одной эпохи и начало другой. Мы любим динозавров – храним их остатки в музеях как научные реликвии, возвращаем их к жизни в кино, – но мы знаем, что существуем лишь потому, что когда-то они уступили эволюционную сцену нашим предкам. Мы у них в долгу.
Представьте себе динозавра, который пасется у опушки леса, лучи солнца и тени ветвей скользят по его спине, а перья на хвосте и бедрах колышутся в такт походке. Название, которое мы дали этому животному, – трицератопс грубый (Triceratops horridus), было придумано еще в 1889 году на основе еще более древней системы присвоения каждому организму родового и видового названия. Сегодня окаменелые кости этого динозавра невероятно распространены – сотни черепов найдены в штатах вокруг Скалистых гор, – а значит, мы немного больше знаем о его разновидностях, развитии и поведении, чем об остальных динозаврах, что позволяет нам увидеть мысленным взором, как эта рептилия пасется на подножном корму, покачиваясь взад-вперед на своих столбообразных ногах.
А теперь рассмотрим само понятие мезозойской эры. Геологи и палеонтологи разделили это время на три части – триасовый, юрский и меловой периоды, – разграничив их исходя из наличия определенных слоев горных пород и видов живых существ с помощью методов абсолютного датирования. Динозавры появились ближе к середине триаса, около 235 миллионов лет назад, достигли расцвета в юрском периоде и продолжили царить в наземных экосистемах в меловом – в общей сложности они были самыми харизматичными животными на планете более 160 миллионов лет. Но, с нашей воображаемой точки зрения, все эти понятия очень далеки. Трицератопс не знает ни как его зовут, ни какой сегодня день недели, ни сколько миллионов лет отделяет нас от него, трехрогого травоядного, рыскающего в поисках свежей поросли себе на обед. Не знает он и о своей неминуемой гибели.
История, которую я собираюсь вам рассказать, охватывает миллион лет и находится на стыке научных данных и предположений. Это ви́дение миров позднемелового периода и раннего палеоцена через призму того, что мы узнали за десятилетия открытий, – рассказ, скорее вытекающий из научных знаний, чем описывающий сам научный процесс. Часть моей истории носит умозрительный характер, основана на гипотезах и доступных свидетельствах и не представлена в литературе. Но бо́льшая часть картины смертоносных разрушительных экологических изменений опирается на факты, на научный скелет, который я облекаю в плоть повествования. Приложение этой книги объясняет, где факты, а где гипотезы или предположения; благодаря такой структуре книги мы сможем проследить за изменениями в период с 66 до 65 миллионов лет назад, не пропуская ни одного важного момента. Моя цель – дать развернутое представление о живых организмах и их биологии в период страшного испытания с точки зрения экологии и сделать все возможное, чтобы представить их именно как живые организмы, а не как окаменелые ископаемые. В конце концов, это и есть цель палеонтологии – начать с даров смерти и отыграть назад к жизни.
Не сомневаюсь, что некоторые из моих предположений окажутся неверными или потребуют модификации. Наука не перестает делать открытия, уточняя и обогащая наши представления, но я полагаю, мы достигли момента, когда у нас есть подробное объяснение того, что нам известно о конце мелового периода. Я в значительной степени ограничила сюжет древними окрестностями Хелл-Крика как раз потому, что об этом районе мы знаем больше всего, но я включила эпизоды о других местах и экосистемах, чтобы показать всю глубину тогдашней катастрофы. Надеюсь, в ближайшие десятилетия произойдут новые открытия, которые дадут нам более подробную картину катастрофы в других частях света, вдали от тех мест, где водились тираннозавры. Но, учитывая эпизодичность и фрагментарность ископаемой летописи, я часто удивлялась тому, как много нам удалось узнать даже об одном уголке земного шара в тот период, когда там происходили грандиозные изменения, свидетелями которых мы с вами собираемся стать.
Итак, перемены на пороге. Пока мы смотрим по сторонам, прислушиваясь к дыханию цератопсов и жужжанию насекомых, десятикилометровая внеземная глыба подлетает все ближе и ближе. Где-то за пределами земной атмосферы уже маячит конец мелового периода.
1
Перед столкновением
66,043 миллиона лет назадТрицератопс протух. Хотя прошло всего несколько часов с момента, когда огромное травоядное пало, вокруг его неподвижного носа и остекленевших глаз роятся черные тучи мух, которым мешает разве что суета и перебранка усевшихся на тушу воздушных тварей. Они ждут. Стол уже накрыт, но гостей еще не пригласили к обеду.
Незадолго до своей смерти от выжигающей внутренности расползающейся раковой опухоли{32} старый трицератопс весил десять тонн. Он не был самым крупным представителем вида T. horridus, но раз за разом побеждал в схватках с другими самцами, когда толкал и бодал их огромными рогами, отстаивая свой статус. Каждый сезон трехрогие соперники с ревом, вымазанные грязью и пометом, мерились силой на огромных заросших папоротником полянах, которые под их копытами сразу же превращались в месиво. Но в прошлом году самец заболел. Где-то глубоко внутри росло недомогание. Участвовать в ежегодных схватках ему стало не под силу, и теперь он сторонился сварливой компании собратьев. Одинокая тень на фоне пейзажа, маленький рогатый холмик из мускулов и костей, большую часть времени он проводил, ломая гнилые бревна на краю мелового леса и валяясь в вонючих грязевых ямах, служивших дополнительным слоем защиты чешуйчатой кожи от кусачих насекомых, которые пристрастились копошиться в его кожных складках. Именно в одной из подобных луж он однажды задремал и больше не поднялся.
Первыми тушу заметили птерозавры. Им было проще всех. Пушистые летающие рептилии целыми днями парили, раскинув перепончатые крылья в теплых восходящих потоках, и высматривали падаль внизу. Чтобы схватить порцию гнилых внутренностей и засохших сухожилий, им достаточно было спикировать с высоты. Они походили на аистов с крыльями летучей мыши, неправдоподобные существа, которые тем не менее были первыми позвоночными, освоившими активный полет. Начиная от примитивных изолирующих покровов и заканчивая пустотелыми костями – все их тело было подчинено полету. Впрочем, грациозность этих парящих падальщиков мало чем полезна на земле: cтоя они складывают крылья и опираются на невероятно удлиненный четвертый палец, а передвигаются, как на ходулях, переваливаясь с ноги на ногу и попискивая. Каждое приземление на счету. На ковыляние по меловой пойме уходит куда больше энергии, чем на парение в воздухе, что делает желание перекусить особенно важным. А неосторожные или слишком самоуверенные не всегда успевают вернуться в воздух.
Ни одна часть рогатой туши не пропадет даром. Скорби здесь нет места. Туша такого размера может накормить несчетное число желудков, это шведский стол, дарующий энергию всем от мала до велика, и каждый кусочек мертвого динозавра снова вернется в экосистему. Но трицератопс – отнюдь не мягкий кусок мяса. Птерозавры и птицы, некоторые с крошечными зубками, уже объели те части, какие смогли оторвать. Клювы протыкают глазницы, проникают в ноздри, раздирают клоаку: мертвое тело динозавра словно покрывается мелкими язвами. Но чтобы добраться до богатств, спрятанных внутри, нужно кусать сильнее, нужен хищник, способный прокусить чешуйчатую кожу, фасции и мышцы и добраться до угощения, заключенного в теле динозавра. Прошло больше суток после того, как самец испустил дух на папоротниковом ложе, а летающие падальщики все ждут. Они щебечут, ссорятся и пищат, сидя на неподатливо жесткой шкуре, предвкушая трапезу, которая не может начаться без почетного гостя.
Наконец, когда сумерки заливают пойму сине-фиолетовым светом, на второй вечер дежурства сапрофилов из кипарисово-гинкговой рощи выходит огромная тень. Хищнику некуда спешить. Длиной десять метров и весом больше восьми тонн, мрачная рептилия занимает вершину экосистемы. Конечно, нельзя назвать ее неуязвимой. Переломы, укусы паразитов и болезни грозят ей не меньше, чем любым другим животным. Но единственную непосредственную угрозу для нее представляет разве что другой представитель ее же вида, да и среди них мало кто превзойдет ее ростом – по сути, это массивные челюсти, дробящие кости, а тело в основном для этого и предназначено. Тираннозавр рекс, высший хищник Хелл-Крика.
В лучах низкого вечернего солнца рыжеватая шкура самки отливает золотом, пока она приближается к лежащему телу. От морды до кончика хвоста она покрыта мелкими чешуйками с тонким пушком, сбегающим от шеи до хвоста. Из подбородка и верхней челюсти торчит несколько усиков, чувствительная плоть почти скрывает ряды двадцатисантиметровых клыков в пасти – бесконечный запас зазубренных лезвий, которые сменяются на протяжении всей ее жизни.
Другой представитель ее вида не упустил бы из виду и ее украшения. Череп – не гладкий, он словно пейзаж с холмами, долинами и хребтами. Вдоль средней линии носа идет ряд бугорков, а над глазами выступают покрытые кератином наросты, придающие морде стервозное выражение. Эти наросты можно было бы назвать рожками, но они нужны не для защиты, а для красоты. Это признаки зрелости и доблести, легко узнаваемые среди соплеменников и по-своему манящие во время шумных ухаживаний.
Самка-рекс прижимает свои крошечные лапки к груди, приближаясь к туше трицератопса. Здесь ей не за что ухватиться. Каждая передняя конечность достаточно сильна и, в принципе, способна удерживать тушу на месте при помощи двух крючковатых когтей, пока страшные челюсти делают свое дело, но большую часть времени эти лапки скорее мешают, чем помогают. Вытянутую лапу может сломать вырывающаяся жертва или отхватить соперник в драке. Вся эволюция тела тираннозавра была направлена на голову, которая хватает, убивает и перемалывает жертв огромной пастью, так что ручки, по сути, необязательны. При этом, несмотря на снижающие вес карманы и воздушные мешки внутри черепа, количество мышц и костей в передней части тела требует огромной силы сзади. Могучие ноги, подходящие для ходьбы на большие расстояния, и длинный хвост-балансир большую часть времени удерживают рептилию в почти горизонтальном положении, хотя, как выяснили некоторые несчастные млекопитающие и птицы, она вполне способна подняться на задние лапы и с той же легкостью объедает ветки, с какой пасется на подножном корму.
Рептилия годами не сталкивалась с серьезной угрозой. Она слишком велика и уверенно занимает свое место непобедимого хищника. Пестрый камуфляж, который был у нее при появлении на свет, теперь практически исчез, остались только едва заметные темные круги на сравнительно светлой окраске горла, живота и внутренней поверхности бедер. Остальные части тела имеют коричнево-красный оттенок – не от засохшей крови, а потому что такой окрас помогает ей сливаться с тенями на опушке леса во время излюбленных часов охоты перед восходом и заходом солнца. В конце концов, хитрый эдмонтозавр (Edmontosaurus) может обогнать рекса{33} на открытой местности. Напасть на стадо крякающих утконосов – пустая трата энергии и верный способ отправить фыркающую и пукающую добычу к соседнему водоему, где они уже будут настороже. Лучше подождать в укрытии{34}, а потом сделать шаг-выпад, вложив восемь тонн веса в сокрушительный первый укус, который раздавит и покалечит жертву. Даже если та выдержит эту первую атаку, рекс может понаблюдать и подождать, пока шок и потеря крови не возьмут свое. Здесь главное осторожность и расчет. Хотя у гадрозавров нет защитных рогов, как у трицератопсов, и они не покрыты жесткой хрусткой костяной броней, как неторопливые анкилозавры, их толстые мускулистые хвосты все же могут cломать ребра. Брыкающийся эдмонтозавр не убьет взрослого тираннозавра на месте, но даже сломанная лапа может привести к заражению и болям, которые доконают самого могущественного хищника.
На самом деле худшие противники рекса – самые маленькие{35}. Подойдя к туше трицератопса поближе, самка широко открывает пасть, зевает, и из нее несется жуткое зловоние. Это не просто запах тухлого мяса и дыхания динозавра. Под широким плоским языком едва заметные язвочки, места скопления микроскопических паразитов, которые медленно, но верно прокладывают путь в ее организм. Она случайно подцепила их от съеденного ею же гадрозавра – носителя организма, чей жизненный цикл зависит как от хищника, так и от жертвы. Со временем паразиты размножатся в ее горле и оставят в нижней челюсти отверстия, настолько большие, что в них можно просунуть большой палец, – болезненные, сочащиеся гноем язвы, из-за которых будет практически невозможен прием пищи, не говоря уже об охоте. Но это произойдет еще не скоро. Сегодня, приближаясь к вызревшему мясу трицератопса, она по-прежнему владычица этого участка Хелл-Крика.
Ее ранние пращуры были не столь царственны{36}. Более 160 миллионов лет назад, на заре триаса, предки динозавров были крошечными, кроткими существами. Их тела покрывал тонкий пушок, а крупнейший из них достигал от силы десять сантиметров в высоту в крестце. Они не рвали добычу зубами и когтями. Их спину не покрывали шипы и броня. Они не порхали, не взмахивали крыльями и не летали. Эти маленькие, стройные протодинозавры скакали. Для самых ранних динозавров не было лучшей закуски, чем хрустящий блестящий жучок, и они максимально использовали свой быстрый метаболизм, передвигаясь прыжками и скачками по лесам, охраняемым гораздо более крупными и грозными рептилиями.
Даже когда протодинозавры доросли примерно до размера немецкой овчарки, они все еще питались жуками и листочками. Они не были ужасными и не правили на Земле. В те триасовые времена самыми заметными позвоночными были древние родственники современных крокодилов, в некотором смысле играющие роль, которую позже заново изобрели динозавры. На этом фоне появились первые динозавры, и лишь к концу триаса хоть кто-то из них вырос до крупных размеров и стал заметной частью мировой экологии. Если бы не массовое вымирание, то самые ранние динозавры, возможно, так и продолжили бы соперничать с бестиарием столь же странных рептилий, которые первыми заявили о своих правах.
Динозавры не могли этого знать, но скромные начинания их предков оказались решающим фактором. Согревающий пух, быстрый обмен веществ, конечности, расположенные непосредственно под туловищем, – все эти признаки дали им эволюционное преимущество, когда на территории нынешнего Восточного побережья Северной Америки примерно за 135 миллионов лет до эпохи тираннозавра рекс начался интенсивный и беспрецедентный всплеск вулканической активности{37}. Это не было похоже на какой-нибудь мультфильм под музыку Стравинского, когда из-под земли вырываются вверх яростные фонтаны лавы. Земля сочилась и гноилась лавой{38}, огненные реки разливались на многие мили, выбрасывая в воздух тонны углекислого газа. Моря начали закисляться. Климат стал неустойчивым, жара чередовалась с холодом. Динозавры с горячей кровью выжили, как и мелкие теплые протомлекопитающие, которыми те иногда питались, возможно, благодаря уникальной физиологии и способности сохранять тепло. Но превалировавшие тогда родичи крокодилов серьезно пострадали. Некоторые выжили – и их довольно разнообразные наследники сохранялись на протяжении остальной части мезозойской эры, – только теперь роли поменялись. Теперь царили динозавры, а выжившие крокодилы ютились по болотам и берегам рек; так началось процветание динозавров, длившееся десятки миллионов лет.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Сноски
1
Слово «динозавр» происходит от древнегреческого δεινός («дейнос») – «огромный, ужасный» и σαῦρος («саурос») – «ящер». – Прим. ред.
Комментарии
1
P. Renne, A. Deino, F. Hilgen, et al. 2013. Time scales of critical events around the Cretaceous-Paleogene boundary. Science 339 (6120): 684–87.
2
Rocks at asteroid impact site record first day of dinosaur extinction, UT News, 9 сентября 2019 года. https://news.utexas.edu/2019/09/09/rocks-at-asteroid-impact-site-record-first-day-of-dinosaur-extinction/.
3
E. Molina, L. Alegret, I. Arenillas, et al. 2006. The global boundary stratotype section and point for the base of the Danian Stage (Paleocene, Paleogene, "Tertiary," Cenozoic) at El Kef, Tunisia: Original definition and revision: Episodes 29 (4): 263–73.
4
L. Alvarez, W. Alvarez, F. Asaro, and H. Michel. 1980. Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science 208 (4448): 1095–108.
5
D. Robertson, M. McKenna, O. Toon, et al. 2004. Survival in the first hours of the Cenozoic. GSA Bulletin 116 (5–6): 760–68.
6
M. Novacek and Q. Wheeler. 1992. Extinct taxa: Accounting for 99.999…% of the Earth's biota, in Extinction and Phylogeny, eds. Novacek and Wheeler (New York: Columbia University Press), 1–16.
7
D. Jablonski and W. Chaloner. 1994. Extinctions in the fossil record (and discussion). Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 344 (1307): 11–17.
8
R. Irmis, S. Nesbitt, K. Padian, et al. 2007. A Late Triassic dinosauromorph assemblage from New Mexico and the rise of dinosaurs. Science 317 (5836): 358–61.
9
P. Wilson, G. Wilson Mantilla, and C. Stromberg. 2021. Seafood salad: A diverse latest Cretaceous florule from eastern Montana. Cretaceous Research 121 (5981): 104734.
10
J. Scannella, D. Fowler, M. Goodwin, and J. Horner. 2014. Evolutionary trends in Triceratops from the Hell Creek Formation, Montana. PNAS 111 (28): 10245–50.
