Тяжелая поступь

Берег динозавров существует на самом деле. Если выйти к морю ранним утром, можно заметить скопления устричных раковин, завитки улиток, змеехвосток, застывших в нелепых позах. Прямо по ним разбегаются трехпалые следовые дорожки: следы поменьше — с нашу ладонь — оставили легкие охотники вроде компсогна-та (Compsognathus), а те, что в две ступни длиной, — крупные хищные тероподы, подобные аллозавру (Allosaurus). Мелкие разлапистые, с далеко отстоящими отпечатками пальцев «тройнички», вероятно, принадлежат птицеподобным манирапторам. К сглаженным вмятинам — без заостренных следов когтей — приложили лапу растительноядные игуанодоны, а к овальным — стегозавры. Огромные округлые «бассейны», куда сидя, как в курортном джакузи, помещаются трое взрослых людей (1,3 метра в поперечнике), продавили в пляжном песке завроподы. След оказался настолько глубоким, что на его бортике пропе-чатались крупные трехсантиметровые шестигранные чешуи гиганта.

Остается засесть где-нибудь повыше на обрыве (для безопасности) и подождать, пока они придут снова. Однако бояться некого: гиганты не вернутся ни днем, ни вечером, ни даже ночью…

Последний раз они выходили сюда, когда этот пляж был краем заболоченных лагун, заросших лесом из араукарий и гинкго с подлеском из беннеттитов, хвощей и папоротников, — 150 миллионов лет назад, в конце юрского периода. Сейчас — это южный берег Бискайского залива, протянувшийся от центра Астурии Хихона на западе до очень небольшого, но очень симпатичного городка — Рибадеселья на границе с Кантабрией, и по следам динозавров весело прыгают девушки в «монокини» (бикини включает два предмета одежды, а монокини — один), а в «ванны», вмятые завроподами, набивается по нескольку человек, чтобы провести фотосессию. Место юрской растительности заняли пришлые эвкалипты, а гинкго и араукарии можно увидеть лишь в парке Музея юрского периода Астурии, выстроенного в виде огромного трехпалого следа на горе над пляжем.

Конечно, одной массы динозавра для образования окаменевших следов недостаточно: нужно, чтобы «раствор», то есть жидкий ил, где вязли ящеры, быстро схватывался. В юрских условиях Астурии такими цементирующими ингредиентами выступали либо известковые частички — приносимые морем остатки мельчайших известьвыделяю-щих организмов, — или вулканический пепел. В зависимости от массы динозавра и степени отвердения илистой поверхности могли появиться просто отпечатки лап разной глубины и четкости или оплывшие ямки в подлежащем, более глубоком, слое осадка. В последнем случае вместо трехпалой ступни нередко пропечатывалась лишь ее осевая часть, напоминавшая след гигантского человека (фотографиями подобных находок любят иллюстрировать графоманские опусы всякого рода ниспровергатели «официальной» науки). Со временем застывшие вмятины от динозавровых лап засыпались следующим слоем осадка, который, застыв, мог оказаться более твердым, и теперь, после разрушения относительно мягкого вмещающего слоя, на пляже проступают цепочки трехпалых «грибов». Такие образования называются «слепками». Следы динозавров, хотя и позволяют определить своих хозяев лишь в общих чертах (завроподы, стегозавры и так далее), служат важным источником сведений об этих животных. Можно «проследить», как вели себя динозавры, кто жил стаями, а кто — парами или в одиночку, с какой скоростью они передвигались и сколько весили.

Расчеты массы завропод, сделанные по замерам следов, а также по обмерам наиболее полных скелетов и костей с последующим масштабированием — в последние годы с помощью SD-фотограмметрии на основе лазерного сканирования — показывают, что это были самые большие и тяжелые создания из всех, когда-либо ступавших по суше. Масса жираффатитана (Giraffatitan) оценивается в 30–75 тонн (длина — 26 метров), диплодока (Diplodocus) — 12–15 тонн (27 метров). А ведь были еще сейсмозавр (Seismosaurus, 100 тонн) и амфицелий (Amphicoelias, 150 тонн). Правда, их размеры рассчитывались по отдельным костям, что не так точно.

Даже при наименьших цифрах — 12–15 тонн — завроподы весят больше, чем самые крупные наземные млекопитающие — вымерший носорог индрикотерий {Indricotherium, 11 тонн, длина — 8,5 метра), африканский слон (7 тонн, 7,5 метра) и жираф (1,9 тонны, высота — 5,8 метра) и тем более современные пресмыкающиеся — гребнистый крокодил (1 тонна, длина — 7 метров) и сетчатый питон (0,15 тонны, 7 метров). Сравниться с ними может лишь синий кит — 190 тонн (33 метра). Но это морское млекопитающее, а в водной среде легче бороться с силой тяготения, и главное — с перегревом. Потому в прошлом среди морских хищников было гораздо больше животных предельных размеров (14–18 метров длиной): гигантские кальмары — среди моллюсков, акулы — среди хрящевых рыб; ихтиозавры, плезиозавры, плиозавры, мозозавры и крокодилы — среди рептилий, ну и вымерший базилозавр (.Basilosaurns) и синий кит — среди млекопитающих.

Из современных животных, живущих на суше, африканский слон имеет почти предельную массу, чтобы его внутренности не сварились. Именно поэтому он лишен волосяного покрова; ноги у него — длинные, чтобы увеличить поверхность испарения, подошвы — широкие, чтобы тепло оттекало в грунт; в верхней части черепа расположены обильные воздушные полости, предохраняющие мозг от теплового удара; а огромные уши пронизаны тончайшими протяженными капиллярами, где охлаждается кровь. Часто взмахивая ушами, слон ускоряет этот процесс, и остывшая кровь растекается по всему телу.

Одно время думали, что завроподы, будучи также самыми длинношеими (Supersaurus — 15 метров) и длиннохвостыми (диплодок— 17 метров) существами, вели водный или полуводный образ жизни. Даже если допустить, что они были холоднокровными животными, при таких массах перегрев был бы неизбежен, да и суставы бы веса махины не выдержали. Предполагалось поэтому, что они ходили по дну лагун и озер и опускали шею, как удочку, чтобы вытягивать со дна пучки водорослей, а хвост, словно плавник, помогал перемещаться (потому и отпечатки этого весомого органа никогда не встречаются). Редкие колышкоподобные зубы могли служить разве что для того, чтобы подцеплять мягкую растительность.

Однако наследили завроподы по большей части не под водой. В изотопном составе их костей нет и намека на водный образ жизни. Короткий, по сравнению с шеей и хвостом, и выгнутый дугой спинной отдел позвоночника, словно арка в архитектуре, служил для снятия нагрузки на всю конструкцию скелета, который поддерживался двумя сближенными парами конечностей (это как раз по следам видно), и облегчал работу спинной мускулатуры, стягивая связки. Мощные связки имели дополнительные крепления на далеко отходящих вверх невральных отростках позвонков и встречающихся только у динозавров шевроновых отростках. В свою очередь, суставные поверхности конечностей, чтобы смягчить давление массы, несли мощный слой хряща, и, следовательно, вся конструкция была пригодна для передвижения по суше. При такой мощной и одновременно изящной конструкции завроподы не только крепко стояли на земле, но могли даже совершать пробежки (что опять же видно по следовым дорожкам). Но что же спасало гигантов от перегрева?

Следы юрских завропод (диаметр 1,3метра); Греческий пляж, Астурия, Испания; 160–150 миллионов лет

То, что отличает их от прочих обитателей суши, — очень длинная шея и хвост. Эти органы создавали значительную дополнительную площадь для испарения влаги, то есть для охлаждения: у жираффатитана площадь поверхности шеи достигала 21,5 квадратных метра, хвоста— 16,5, у диплодока — 10 и 19 соответственно. Конечно, такой шеей, как слоновьими ушами, не помашешь, но пока кровь протекает по длиннющей сонной артерии, она тоже охлаждается, особенно если вытянуть шею по ветру. Потому у самых крупных завропод, таких, как жираффа-титан и диплодок, шеи и хвосты не просто длиннее, чем у ближайших «мелких» родственников — 15-метрового камаразавра (Camarasaurus) и 12-метрового дикреозавра (Dicraeosaurus), но и сравнительно длиннее, то есть увеличение размеров завропод происходило в первую очередь за счет удлинения шеи (в роду жираффатитана) или хвоста (в роду диплодока). «Растягивание» этих частей тела и в ходе эволюции, и в индивидуальном развитии происходило путем удлинения позвонков (до 3,4 метра!) и/или их добавления (до 19 у Mamenchisaurus). Кроме того, по крайней мере у диплодоков вдоль хребта торчали шипы до 40 сантиметров высотой, которые создавали 8 квадратных метров дополнительной площади: еще один сток для тепла. Хвост уравновешивал шею, потому тоже был длинен и держался на весу. Малограмотные фальсификаторы сенсационных южноамериканских артефактов, известных как камни Ики, где динозавры изображены в окружении людей, об этом не догадывались, поскольку срисовывали ящеров со старых реконструкций, причем с североамериканских, а динозавры двух Америк мало похожи.

По мнению палеонтолога Мартина Зандера из Боннского университета, можно сказать, что вся эволюция завропод тянулась вслед за шеей. А куда тянулась шея? Конечно, за зеленью. Несмотря на простоту, зубной аппарат этих ящеров был достаточно разнообразен (не только гладкие «колышки», но и зазубренные «клинышки», замещавшиеся новыми каждые 35–60 дней у разных видов): одни могли счищать, как грабилкой, иголки с веток араукарий, другие — срезать метелки хвощей, третьи — обрывать листья гинкго и папоротников. И все это не сходя с места. Зачем двигаться, если шея позволяет дотянуться куда угодно? А если меньше двигаться, то и энергии тратится меньше: до 80 процентов, как показали расчеты на длинно- и короткошеих моделях жираффатитана. Правда, лебединой грациозностью завроподы не обладали: шеи у них не выгибались (сочленение позвонков было жестким), а перемещались как единая конструкция, наподобие стрелы башенного крана (или шеи жирафа).

К тому же не так долго нужно обрабатывать пищу: собирай ее и отправляй, не жуя, в объемный кишечный тракт (для жираффатитана, например, его расчетная масса составляет 2,5 тонны). В кишечнике температура при подобных объемах тела поддерживалась достаточно высокая, чтобы бактерии все сбродили. Вполне возможно, что гигантизм завропод был необходимым условием длительного переваривания иголок араукарий и ногоплод-ников, а также листьев папоротников и хвощей, не слишком богатых белками по сравнению с покрытосеменными (с последними из распространенных мезозойских растений может сравниться лишь гинкго). Чтобы отправить все это в желудок достаточно небольшой головки, у жирафа, например, который в три раза ниже жираффатитана, череп не намного короче: 0,7 против 0,8 метра. Млекопитающему требуется тщательно пережевывать пищу, а потому необходимы сложный зубной аппарат и жевательная мускулатура, которая должна к чему-то крепиться.

Остаются две проблемы, связанные с длинной шеей. Первая из них известна как проблема дыхательной трубки: с длинной дыхательной трубкой можно погрузиться в море, но до определенного предела: в какой-то момент грудные мышцы просто не смогут помочь легким вдохнуть воздух. При такой длине трахеи, как у завропод, ящеры тоже могли столкнуться с проблемой дыхательной трубки. И чтобы решить ее, научились дышать по-птичьи: обзавелись легкими и воздушными полостями, которые создают потоки свежего воздуха и на вдохе, и при выдохе. Конечно, окаменевших легких никто никогда не находил, и вряд ли такое случится. Но и скелет может о многом поведать: позвонки и отчасти ребра завропод были пневматизирова-ны, то есть вмещали воздушные полости, которые и запасы воздуха создать позволяли, и вес ящера облегчали (на 10 процентов), и опять же рассеивали избыточное тепло. Именно поэтому в оценке массы жираффатитана наблюдается такой разброс — от 30 до 75 тонн. В первом случае пневматика скелета учитывается, во втором — нет. Вероятно, помогало завроподам дышать и повысившееся в середине юрского и меловом периодах содержание кислорода в атмосфере. Именно тогда они процветали на всех континентах, наплодив по меньшей мере 175 родов (четверть общего разнообразия динозавров).

Вторая проблема — кровяное давление. У жирафа, который в два раза ниже своего титанического тезки, самое высокое давление — 380 на 240 миллиметров ртутного столба. Чтобы его поддерживать, этому копытному понадобилось 11-килограмовое сердце с утолщенной мышечной стенкой левого желудочка (сжатие этой мышцы создает необходимое давление), бьющееся с частотой 150 ударов в минуту, и еще ряд особенностей: кровь более вязкая и несет больше эритроцитов, конечности обтянуты плотной сдавливающей шкурой, в мозге развита особая сеть тонких артерий. При всем том жирафу нельзя слишком быстро вскакивать на ноги — иначе он тут же упадет в обморок из-за недостачи крови в голове, а дышать приходится с частотой 20 вдохов в минуту (даже мы дышим реже — 10 вдохов в минуту). У завропод мозг, конечно, был намного меньше жирафьего, что отчасти облегчало задачу. Но так или иначе, кровь в голову загонять необходимо, хотя бы для ее периодического охлаждения в шее. Пока скелет этих ящеров не был еще достаточно изучен, не исключалось даже, что у них могло быть несколько последовательно расположенных сердец. Однако работу такого насоса практически невозможно синхронизировать, без чего он бесполезен. Расчеты массы органов жираф-фатитана, сделанные Хансом Кристианом Гунгой и его коллегами из Центра космической медицины в Берлине, предполагают, что тело этого ящера вмещало 200-килограммовое сердце и легкие объемом без малого 3 тысячи литров, что при частоте дыхания 3,5 вздоха в минуту позволяло получать ему более 200 литров кислорода в час. Вполне могли разместиться в его теле и более крупные органы. Само сердце было, вероятно, четырехкамерным, как у птиц. Если добавить к этой системе некоторые ноу-хау завропод (воздушные мешки) и жирафа (иная вязкость крови и концентрация клеток), а также утолстить стенки артерий и добавить на подошвах подушечки для аккумуляции крови, которые при сжатии (соприкосновении с грунтом) выталкивают кровь вверх (как у лошадей), то вполне можно получить животное с верхним давлением 600–750 миллиметров ртутного столба и без застойных явлений в конечностях.

Некоторые ноу-хау завропод использовали и летающие ящеры: меловой кецалькоатль (Quetzalcoatlus) весил не менее 75 килограммов (возможно, и 250), имел размах крыльев 10–12 метров, а их площадь составляла 10 квадратных метров. Если учесть, что самая крупная летающая птица — гигантская дрофа — имеет массу до 23 килограммов и при этом не особенно любит подниматься в воздух, то могла ли такая махина вообще летать? Анализ прочности костей конечностей и поясничных позвонков птерозавров, проведенный палеонтологом Марком Уиттоном из Портсмутского университета и биофизиком Майклом Хабибом из Университета имени Чэтема в Питтсбурге, а также изучение особенностей летательной перепонки показывают — да, могла. Кости у них были столь же прочные, как у гиппопотама, а гибкая перепонка обеспечивала большую подъемную силу, чем жесткое крыло птицы. Однако машущая часть полета была короткой по сравнению с планирующей, когда ящер мог развивать скорость до 90 километров в час. В основном он полагался на восходящие теплые потоки, подобно кондору. Это было крупнейшее животное из всех, что когда-либо поднимались в воздух. Чтобы взлететь, кецалькоатлю достаточно было дождаться порыва попутного ветра и расправить свои парусящие перепонки. В случае необходимости он мог разогнаться, используя все четыре лапы, как это делают, например, летучие мыши-вампиры.

Большие размеры растительноядных ящеров позволяли им быть недосягаемыми и для самых крупных хищников, которые когда-либо ходили по поверхности планеты, — тероподных динозавров. 12,5-метровый (в длину) тираннозавр (Tyrannosaurus) прекрасно знаком даже людям, далеким от палеонтологии, по многочисленным триллерам, где он выступает главным героем. Правда, пальму первенства у него постоянно пытаются отобрать и сделать это с максимальным шумом.

Сегодня в самые большие хищники среди наземных тварей прочат спинозавра (Spinosaurus), фрагменты скелета которого были найдены сто лет назад в Египте Эрнстом Штромером фон Райхенбахом из Национального палеонтологического музея Мюнхена. Для мюнхенского палеонтолога спинозавр остался загадкой: поначалу он решил, что высокие (до 1,6 метра) невральные отростки спинных позвонков могли поддерживать горб, похожий на бизоний, но позже предположил, что они были частью гребня, вроде того, что носили некоторые палеозойские ящеры. Он отметил, что узкие челюсти спинозавра необычны для хищных динозавров. Равно как и зубы — у большинства плотоядных теропод они похожи на зазубренные клинки, а у спинозавра — гладкие и конические, как колышки.

С 1930-х годов, когда немецкий барон писал свои работы, кости спинозавра и других спинозавридов обнаружены не только по всей Северной Африке, но и в Европе, Южной Америке, Восточной Азии и Австралии. По соотношению стабильных изотопов кислорода выяснилось, что спинозавриды были в основном пресноводными животными и питались преимущественно рыбой. Другая методика — компьютерная томография, сопряженная с моделированием распределения нагрузок на кости черепа, позволила предположить, что длинное крокодило-подобное рыло спинозавра и использовалось по-крокодильи — для ловли добычи в воде. Охотился ящер не только на речных обитателей — попасться ему в зубы могли и пришедший на водопой игуанодон, и даже пролетавший низко над водой в поисках рыбы птеродактиль. Остатки этих позвоночных действительно извлечены из «желудка» динозавра; сам желудок, конечно, не сохранился, но уцелело в виде чешуи и костей его содержимое. Новые находки окаменелостей подсказывают, что ребра у спинозавра были плотные и сильно выгнутые: они придавали туловищу необычную для теропод бочкообразную форму. Шея вытянутая, череп просто огромный: предположительно до 1,75 метра (если это так, то этот ящер был самым головастым из всех земных существ). Однако челюсти, опять же по сравнению с другими тероподами, — неожиданно тонкие и длинные, на конце морды загибающиеся внутрь и покрытые крошечными ямками. Кроме того, верхнюю челюсть укрепляет вторичное костное нёбо — еще одно сходство с крокодилами. Передние конечности и плечевой пояс большие и мощные, а задние — непропорционально короткие и тонкие… И как же все это выглядело?

Чтобы ответить на вопрос, палеонтологи из Чикагского университета и Миланского музея создали цифровую реконструкцию динозавра: на томографе отсканировали каждую имевшуюся в наличии спинозавридную кость и добавили изображения частей скелета с фотографий и зарисовок Штромера (сами находки вместе с музеем в апреле 1944 года были уничтожены англо-американской авиацией). В некоторых случаях пришлось масштабировать размеры костей, принадлежавших молодым особям, так, чтобы они подходили взрослым, а недостающие фрагменты были воссозданы с помощью компьютерной программы «цифровая глина», исходя из замеров скелетов, принадлежавших близким родственникам спинозавра — зухомиму (Suchomimus) и барионик-су (Вагуопух). Тщательно реконструировав и расположив в модели 83 позвонка, ученые решили, что длина взрослого спинозавра от носа до кончика хвоста составляла 15 метров, а то и все 18, больше чем у тираннозавра. Значит, перед нами предстал самый большой наземный хищник? Не будем спешить с выводами…

Исследователи Франсуа Террьен и Доналд Хендерсон из Королевского музея палеонтологии имени Туррелла в Драмхеллере (Канада) опубликовали недавно статью с детским названием «Моя теропода больше, чем твоя… или нет». Суть заметки в том, что в погоне за очередной сенсацией специалисты по динозаврам нередко пренебрегают скрупулезным анализом данных, особенно это касается «скучных» расчетов реальных размеров скелетов, от которых редко остается более трети всех костей. Пересчитав размеры динозавров по наиболее полно сохранившимся скелетам и черепам, палеонтологи выяснили: 12,5-метрового в длину и 10-тонного массой тираннозавра рано свергать с пьедестала. А спинозавр вряд ли вырастал больше чем на 12,5 метра в длину и весил около 11 тонн. Впрочем, другой ящер, открытый в Ливийской пустыне все тем же Эрнстом Штромером, мог быть и покрупнее: расчетная длина кархародонтозавра (Carcharodontosaurus) составляет около 13 метров при массе, близкой к 15 тоннам. Но его скелет, найденный пока в единственном числе, очень фрагментарен, чтобы что-то утверждать наверняка.

 

Львиная доля

Из-за высоких темпов обмена веществ уступающие динозаврам в размерах млекопитающие столкнулись с большими проблемами, чем ящеры. При соотношении размеров тела, как у завропод, когда родители детей просто физически почти не видят, заботиться о них и не требовалось: отложить яиц побольше (предположительно 200–400 штук в год по 15–30 пятилитровых яиц в кладке), прикопать их (что завроподы и делали, судя по заполнению гнездовой ямки осадком) — глядишь, кто-нибудь да вырастет. И ведь вырастали! Своих исполинских размеров завроподы достигали хотя и не слишком быстро — за два-три десятилетия, но достаточно споро (о скорости роста говорит отсутствие перерывов в наслоениях ткани костей конечностей в этот период), нагуливая по нескольку тонн в год: ведь из 10-килограмовой «ящерицы» должен был получиться 50-тонный ящер. То есть масса «младенца» составляла 0,0005 процента массы взрослого, тогда как у плацентарных млекопитающих — от 0,001 процента (большая панда) до 30 процентов (дельфин), что означает относительно длительную беременность, выкармливание новорожденного и посильную заботу о нем до определенного возраста. У африканского слона, единственного современного наземного млекопитающего сравнимой с динозаврами величины, беременность длится 22 месяца, выкармливание — 2 года, а забота о слоненке — до 15 лет (потому более одного отпрыска раз в 3–7 лет у них не случается).

При столь энергетически затратной жизни млекопитающим требуется гораздо больше пищи на единицу массы, чем пресмыкающимся и, вероятно, динозаврам: анаконде достаточно восполнить в день 0,0013 процента своей массы, слону в тысячу раз больше, а кроту в 100 тысяч раз. И до беспредельных размеров, подобно завропо-дам, им не дорасти при всем «желании». Среди травоядных млекопитающих африканский слон живет на грани допустимой размерности: чтобы прокормиться, он вынужден пастись почти круглые сутки (80 процентов своего времени). Вот если бы в сутках было бы больше 24 часов… Но тогда задача прокормиться уперлась бы в площадь пастбища.

Самые большие травоядные млекопитающие живут на самых обширных «пастбищах» — на континентах. В Африке и Южной Азии это слоны (7 тонн), гиппопотамы (4,5 тонны), носороги (4 тонны), жирафы (1,2 тонны), буйволы (1,2 тонны), канны (1 тонна) и лесные антилопы (0,8 тонны); в Северной Евразии (здесь и далее придется захватить доисторическую эпоху — хотя бы последние 20–50 тысяч лет) — мамонты (10 тонн), эласмотерии (Elasmotherium, носороги с одним гигантским рогом, 6 тонн), шерстистые носороги (4 тонны), сиватерии {Sivatherium, лосеподобные родственники жирафа, 1 тонна), туры (1,2 тонны), бизоны (1,1 тонны), лоси (0,85 тонны), большерогие олени (0,8 тонны), верблюды и овцебыки (по 0,7 тонны); в Северной Америке — мамонты, мастодонты (6 тонн), бизоны (2 тонны), гигантские ленивцы и броненосцы (по 1 тонне), лоси и верблюды; в Южной Америке — хоботное гомфотерий {Gomphotherium, 4,2 тонны), неполнозубые — гигантские ленивцы (3 тонны) и закованные в панцирь глиптотерии (Glyptotherium, 1 тонна), а также особые местные группы копытных — нотоунгу-ляты (Toxodon, 1,5 тонны) и литоптерны (Macrauchenia, 1 тонна); в Австралии — дипротодон (Diprotodon, нечто вроде сумчатого слона, 2,5 тонны), палорхест {Palorchestes, сумчатый «тапир»), гигантские кенгуру и вомбаты (по 0,15-0,2 тонны).

Хищники, конечно, уступают травоядным в размерах примерно на порядок и на многих континентах представлены большими кошками — тигры (400 килограммов), «пещерные» львы (380 килограммов), львы (230 килограммов), ягуары (135 килограммов), леопарды и пумы (по 100 килограммов), а также их саблезубыми родственниками — смилодонами и гомотериями (400–500 килограммов) и медведями — белым (1000 килограммов) и короткомордым (только в Северной Америке, 800 килограммов). Лишь в Австралии эту нишу заняли ящерица — гигантский варан {Megalania, 380 килограммов), да еще удавоподобная змея вонамби (Wonambi, до 6 метров длиной) и, конечно, сумчатый лев (Thylacoleo, 100 килограммов), а в Южной Америке хотя и саблезубые, но не кошки, а сумчатые (Thylacosmilus, 25 килограммов), сухопутные крокодилы и хищные птицы (например, Argentavis, 70 килограммов).

Сокращение в размерности «топовых» травоядных млекопитающих Южной Америки и Австралии, а также замещение хищных плацентарных сумчатыми, но в большей степени рептилиями и птицами связано не только с независимой историей этих континентов, но и с их малыми размерами. По сути, это уже почти острова, особенно Австралия, значительную часть которой занимают пустыни: растительность здесь не настолько обильна, чтобы поддерживать самодостаточные популяции крупных млекопитающих (не менее 10 тысяч), и большим активным хищникам не хватает жертв правильной размерности.

Скажем, при объеме водной массы озера Лох-Несс, учитывая олиготрофный, «голодный», паек, на который были бы посажены монструозные обитатели этого водоема — 0,0019 пищевой частицы на кубометр, общая биомасса лохнесских чудовищ может быть оценена в 15,5 тонны, или 10 взрослых и 150 молодых особей, что для поддержания здоровой популяции недостаточно, а для того, чтобы они оставались «невидимыми», — слишком много. (После посещения Шотландии появилась, правда, у меня одна идея: несси живут в горах, а к озерам спускаются лишь для метания икры; вылупившись, молодь сразу устремляется в Хайлендс, где пищей им служат овечки, клонируемые из Долли в тайниках Рослинской часовни, прославленной в том числе и романом Дэна Брауна «Код да Винчи».)

Миоцен-плейстоценовые наземные животные и растения Южной Америки (10-2 миллиона лет). Растения: бразильский орех, травянистая лиана традесканция; растительноядные: бабочки, гигантский ленивец, литоптерн макраухения, глиптодонт, литоптерн тоатерий; хищники: сумчатые млекопитающие аргиролаг и тилакосмил. Художник Анастасия Беседина

На островах слонов не было. Точнее, не было в привычном понимании, как больших серых созданий с огромными ушами, поскольку острова — это весьма ограниченные «пастбища». Вот и паслись на них вместо слонов только слоники, причем на каждом — свой. Речь идет о времени 200-10 тысяч лет назад, когда на Мальте, Сицилии, Сардинии, Крите, Кипре, Родосе, совсем крохотном Дилосе обитали слоны массой не более 200 килограммов (а то и всего 90 килограммов) и до 1,2 метра в холке ростом. Иногда, как на Мальте, то могли быть несколько видов слоников, но жили они в разное время, и предком каждого из них был большой слон с материка. И чем меньше был остров, тем меньше был слон. То же самое происходило с мамонтами (на островах Врангеля, Санта-Роза в Калифорнии и на Крите, 300-1000 килограммов), гиппопотамами (Кипр, 200 килограммов), гигантскими ленивцами (Эспаньола и Куба, 150 килограммов), большероги-ми оленями (Крит и Сардиния, рост в холке 0,6 и 1 метр вместо 2,1 метра), даже людьми. Примером тому «пигмей-питекантроп» (Homo floresiensis, 1,1 метра) с острова Флорес в Индонезии, который сосуществовал там с миниатюрным хоботным стегодоном (Stegodon). Точно такая же история происходила в мезозойскую эру с растительноядными динозаврами: в Новой Зеландии и на островах, которые ныне являются частью Южной Европы, жили миниатюрные завроподы (не более 6 метров длиной и всего по полтонны-тонне весом!), игуанодоны (0,25 тонны вместо 4–7 тонн) и утконосые ящеры (4 метра длиной вместо 7-10 метров). То, что эти динозавры были именно взрослыми карликами, а не молодняком, — видно, например, по зарастанию костных швов в черепе и по окостенению суставов и связок между позвоночными дужками.

Хищные пресмыкающиеся и сумчатые млекопитающие получают преимущество в островных условиях, поскольку у них замедленный обмен веществ. Варану или крокодилу достаточно отобедать раз в несколько месяцев, а то и в два года. Скажем, анаконде нужно в 215 раз меньше пищи в день, чем льву, в пересчете на килограмм массы, и в среднем условный остров может обеспечить пищей в шестнадцать раз более крупную растительноядную рептилию (и в пять раз — плотоядную), чем млекопитающее тех же пищевых предпочтений. Вот пресмыкающиеся и занимали ниши крупных хищников, соответственно увеличиваясь в размерах. Так, на пигмеев с острова Флорес охотился гигантский комодский варан (70 килограммов) — уменьшенная копия мегалании; Комодо — это небольшой островок к западу от Флорес, где ныне разбит национальный парк — последнее прибежище этих ящериц.

Подрастали и растительноядные пресмыкающиеся и птицы: на многих островах жили исполинские (до 250 килограммов) черепахи (маскаренские и балеарские вымерли, а некоторые сейшельские и галапагосские еще доживают свой век) и огромные, под 3,5 метра высотой птицы (эпиорнис с Мадагаскара — 440 килограммов, гигантский моа с Новой Зеландии — 117 килограммов, нелетающий голубь дронт с Маврикия — 19 килограммов, гигантский гусь на Гавайях и лебедь на Мальте). К этой же категории можно отнести и птерозавра-переростка хацегоптерикса (Hatzegopteryx) с меловых островов Трансильвании, который, стоя на четырех лапах (так по земле передвигались все крылоящеры), мог бы достать своим гребнем до морды жирафа.

Карликовые слоны Elephas mnaidriensis (самый большой — 1,9 метра в холке), Elephas melitensis, Elephas falconeri и бегемот Hippopotamus pentlandi и гигантские соня Leithia melitensis, лебедь Cygnus falconeri и пресноводная черепаха; остров Мальта; 450-90 тысяч лет. Рисунок Генри Осборна (1942 год)

Иногда метаморфозы роста происходили и с плацентарными млекопитающими — в тех группах, которые на континентах размером не отличались: на Крите жила 11-килограммовая выдра, а на Сардинии— 15-килограммовая лисица, нередко встречались гигантские насекомоядные и грызуны. Однако эти острова были не самые маленькие, и обычно небольшие хищники заняли место отсутствующих крупных.

Хищников ограничивает все-таки не столько площадь, сколько наличие достойных жертв. Можно льву, конечно, побегать и за зайцем, но энергии уйдет столько же, сколько на погоню за буйволом, а восполнить ее растраченные запасы зайчатиной не удастся. А ведь жизнь у хищника в два раза более энергетически затратная, чем у соразмерного травоядного. Потому хищные млекопитающие резко делятся на два размерных класса: на тех, кто довольствуется добычей менее 2 килограммов, и тех, кто выбирает жертву более 10 килограммов. Как показали расчеты Криса Кэрбоуна и его коллег из Института зоологии в Лондоне, самый мелкий из крупных в 2,3 раза больше самого крупного из мелких. Отличаются они и поведением: мелкие (куньи, псовые, гепард) — преследуют добычу, а крупные (большие кошки, медведи) — в основном нападают из засады и долго отдыхают, прежде чем снова выйти охоту. И особенно долго собираются с силами самые крупные — львы (до 90 процентов своего времени) и белые медведи (эти вообще периодически впадают в спячку). Масса последних, а также вымерших короткомордого медведя, миоценового креодонта мегистотерия (Megistotherium, 880 килограммов) из Африки и эоценового мезонихидного копытного эндрю-сарха из Северной Азии (Andrewsarchus, 900 килограммов) находится на допустимом пределе размерности для хищных млекопитающих. При еще больших размерах никакая добыча энергетических затрат уже не восполнит. А чтобы поймать слона, требуются особые условия.

Ныне в некоторых африканских национальных парках, которые превратились в небольшие изолированные территории, к тому же обедненные объектами охоты величиной с зебру или буйвола, львы переживают непростые времена. И в последние десятилетия они стали представлять серьезную опасность для слонов, и это при том, что масса не самого внушительного слона в 10–15 раз превышает массу крупного льва — наибольшая разница в размерах хищника и жертвы в современных наземных сообществах. В ботсванском национальном парке Чобе львы в среднем каждые три дня убивают по слону. Возглавляют охоту львицы: распугивают слоновью семейную группу рыком и выбирают жертву подходящего размера, обычно 4-11 лет от роду. Первая догнавшая слона самка вскакивает ему на спину и вонзает клыки в круп, готовясь перепрыгнуть на крестец. Вторая охотница следит за развитием событий и, выбрав момент, «седлает» жертву и вгрызается в хребет. Еще две львицы повисают на задних ногах и впиваются в подхвостье. С момента прыжка первой львицы до падения почти бездыханного слона проходит всего одна — три минуты. Тогда подходит самец, чтобы урвать львиную долю из мягкой подмышки. (На Дальнем Востоке России слоны сейчас не водятся, поэтому тиграм и леопардам компенсировать вырезанную браконьерами дичь просто нечем, и выходит, что дальневосточные большие кошки обречены.)

Однако погоня львов за слоном — ситуация, смоделированная искусственно: слишком большая дичь величиной со слона среди млекопитающих или с завроподу среди динозавров — это уже не потенциальная жертва, а потенциальная угроза. И затоптать ненароком может. Возможно, одной из причин гигантизма хищных теропод (тираннозавр и иже с ним) наряду с замедляющимся по мере роста обменом веществ было обилие подходящих жертв — многочисленное подрастающее поколение завропод, гадрозавров и других растительноядных ящеров. Почти неистощимый источник пищи — как криль для китов. Ешь — не хочу! Не жалели и своих: каннибализм среди теропод был распространенным явлением.

 

В густом лесу — не густо

В пышном на человеческий взгляд дождевом тропическом лесу — как на острове — пища отнюдь не изобилует. Именно поэтому и там встречаются маленькие слоны.

Хотя карликовый лесной слон (Loxodonta cyclotis) выглядит малышом лишь в сравнении со своим саванным собратом, известным как африканский слон (I. africana), ученые не сразу его разглядели. В 1900 году этот вид официально установил зоолог Пауль Мачи из Зоологического музея в Берлине. Затем, в первые годы прошлого столетия, его переоткрывали еще несколько раз: каждый специалист пытался описать своего слона-пигмея. Средний рост лесного слона и вправду на метр ниже, чем у саванного (2,2 метра против 3,2–4 метра у самцов), но в биологии размер надежным доводом в пользу выделения отдельного вида не является.

Только в середине XX века зоологи разглядели явные отличия лесного слона от обычного африканского: прямые и тонкие, но плотные бивни; длинная и узкая нижняя челюсть; передние и задние конечности с 5 и 4 ногтями соответственно (у большого слона — с 4 и 3), а очертания ушей — округлые, а не треугольные. Молекулярные исследования начала нынешнего столетия окончательно определили самостоятельный статус лесного слона: оказалось, что генетически он даже меньше похож на саванного, чем индийский слон на мамонта (а ведь последних относят к разным родам). Сильно разнится поведение «обычных» и лесных слонов. Обычные слоны населяют саванну, где образуют крупные группы (9 особей в среднем); предпочитают траву; звуки издают на частотах от 14 герц и выше — в пределах нормального звукового диапазона. Лесные — питаются фруктами, листьями, корой и ветками деревьев, живут чаще по трое и общаются на инфразвуковых частотах не выше 5 герц.

Несмотря на небольшие, по слоновьим меркам, размеры, карликовый вид играет в дождевом тропическом лесу важную роль. Во-первых, он разносит семена деревьев, способствуя их расселению. Например, таких, как ом-фалокарп (Omphalocarpum), плоды которого напоминают гигантские пуговицы, «пришитые» прямо к стволу, — чтобы оторвать их, нужна поистине слоновья сила. Во-вторых, ломая и повреждая деревья, эти слоны устраивают прогалины и тем самым способствуют проникновению света под сомкнутый сумрачный полог, где растениям его очень недостает. Но самое интересное происходит на «рукотворных» прогалинах. Там слоники закладывают настоящие шахты. По наблюдениям Вики Фишлок, сотрудницы Слоновьего фонда Амбосели из Кении, копает яму каждый слон сам, пуская в ход поочередно и хобот, и бивни, и конечности; слонята учатся этим премудростям с раннего детства, наблюдая за своими мамами и подражая их движениям. Конечно, в шахтеры слоны пошли не от хорошей жизни. Дело в том, что, например, в национальном парке Дзанга-Санга вблизи поверхности таких расчисток залегают долеритовые дайки — магматические горные породы, обогащенные натрием, калием, кальцием, фосфором. Благодаря выветриванию долеритов микроэлементы попадают в грунтовые воды. И слоны докапываются до минеральных вод. Чтобы выяснить, есть ли на дне ямы пригодная для питья жидкость, они принюхиваются к воде, пробуют ее, набирая в хобот, и, если не чувствуют нужных растворов, опорожняют его. Минеральные добавки служат разным целям: восполняют недостаток минералов в растительной пище, особенно во время засухи; помогают избавиться от паразитов и лечат желудочные расстройства (интересно, что состав местных минеральных вод напоминает некоторые препараты, используемые в тех же целях медиками); способствуют выведению ядовитых и дубильных веществ, которыми изобилует тропическая растительность. Но главное — после посещения минеральных источников слоны возвращаются в джунгли, где удобряют почву, столь нуждающуюся в микроэлементах. Так что своим благополучием равнинный дождевой тропический лес во многом обязан карликовым слонам.

Живут в тропическом дождевом лесу не только карликовые слоны и бегемоты, но и самые миниатюрные люди. Народы, у которых рост самых высоких мужчин не превышает 1,6 метра, принято называть пигмеями (от греч. πυγμη — с кулачок). Самые маленькие из них— конголезские эфе — вообще выше 1,43 метра не вырастают. Пигмеи есть не только в Африке, но и в Юго-Восточной Азии (например, батаки и аэта), и в Южной Америке (яномама и гуахибо), но почти все «малорослики» — обитатели леса. Ведь в лесной гуще, где всегда очень влажно и душно, маленький рост имеет большие преимущества: легче пробираться через заросли, не так много нужно еды и потеть небольшому телу (у него площадь поверхности меньше) сильно не требуется. Потоотделение, хотя и кажется чем-то несущественным, на самом деле является жизненно важным процессом: благодаря испарению влаги снижается температура тела. Поэтому, скажем, пигмеи кунг способны загнать в лесу любого зверя, а европеец среднего роста, двигаясь там в таком же темпе, помер бы от перегрева.

Считалось, что пигмеи потому и маленькие, что с питанием у них плохо. Однако дети у них, наоборот, растут быстро, чего не было бы при недостатке пищи, и взрослеют раньше (потому и останавливаются в росте). Понятно, что особенности роста определяются генетикой, но, как выяснила группа молекулярных биологов и антропологов во главе с Джорджем Перри из Университета Чикаго, особого гена «пигмеистости» не существует. Касается этот вывод не только пигмеев разных континентов, но даже соседних африканских народов маленького роста. Это значит, что «сокращение» размеров у людей происходило неоднократно и очень быстро (в течение нескольких тысяч лет), как только они вынуждены были приспосабливаться к жизни в дождевом тропическом лесу. И точно так же буквально на глазах — в течение всего нескольких тысячелетий — уменьшались островные растительноядные млекопитающие и динозавры — за счет замедления темпов роста.

 

Когда мозг в тягость

Первое, что обычно теряют животные, подвергшиеся миниатюризации, — мозг. Скажем, на острове, в условиях ограниченных ресурсов, этот самый энергозатратный орган только мешает. Родственник серны галлогорал (Gallogoral), проникший на Мальорку и Менорку во время падения уровня Средиземного моря, после превращения этих территорий 5,3 миллиона лет назад в острова измельчал в шесть раз, а объем мозга у него уменьшился вполовину. Получившийся из него новый зверек — мио-траг (Myotragus) — внешне уподобился грызуну, и даже резцы у него росли постоянно. Дело, однако, не в том, что большому мозгу нужны просторы, а в том, что для развития этого органа требуется постоянная смена впечатлений и упражнения в решении новых задач, и, когда их нет, мозг избавляется от «балласта» — нерабочих нейронов. Ведь и у одомашненных животных мозг уменьшается: когда за тебя кто-то думает, самому размышлять уже незачем, а вскоре — и нечем. Особенно заметны различия в характере развития мозга у летучих мышей, что показал зоолог Камран Сафи из Цюрихского университета. Среди них есть такие, у которых мозг в ходе эволюции увеличивался, и наоборот: мышки с маленькими мозгами питаются растениями на открытых пространствах, а с большими — охотятся в сложных лабиринтах пещер или в лесу. Летающим динозаврам и настоящим птицам сложные мозги понадобились для полета.

Так же как и насекомым: к примеру, благодаря тому, что нейроны у них значительно короче, мухи и даже стрекозы обладают удивительной скоростью реакции и способны на лету уворачиваться от быстро движущихся птиц и тем более от человеческих рук. Еще сложнее устроены мозги насекомых, которым необходимо хорошо ориентироваться на местности в поисках источников пищи: у пчел и бабочек, собирающих пыльцу, скарабеев, озабоченных выбором различных источников питания, или паразитических ос и наездников, подыскивающих подходящие жертвы для своих личинок. Мизерные абсолютные значения размера мозга у насекомых отнюдь не являются признаком примитивного характера мышления. Майкл Шихан и Элизабет Тиббеттс из Мичиганского университета (Анн-Арбор) выяснили, например, что живущие небольшими — до нескольких десятков особей — колониями осы полисты знают всех своих соседей в «лицо»: распознают их по индивидуальным очертаниям головы и антенн. Одиночные осы полисты подобными способностями не обладают. Если одиночные насекомые способны совершить от 15 до 42 поведенческих актов, медоносные пчелы — почти 60, в том числе весьма сложных — как пчелиный «танец», а североамериканский лось — 22, и даже некоторые обезьяны — не более 44. Правда, насекомым для изменения поведенческой реакции достаточно «перестыковать» несколько нейронов — мускульная система заработает по-другому, а поскольку сама она очень сложная (например, у саранчи 296 мускулов), то возникнет и новый поведенческий акт. Млекопитающему нужна гораздо более глубокая перестройка.

Подобно тому как у человека память «расширяется» по мере роста синапсов между нейронами, появления новых извилин в коре или ее утолщения (Филип Шоу из Национального института психического здоровья в Балтиморе обнаружил такую закономерность у интеллектуально развитых детей), у насекомых, по крайней мере у медоносных пчел, то же самое происходит в грибовидных телах мозга за счет увеличения числа и ветвления дендритов 170 тысяч нейронов — клеток Кеньона. Поэтому иногда пчелы способны «осознать» череду весьма сложных событий: когда в одном эксперименте, поставленном этологом Ларсом Читткой из Лондонского университета королевы Марии, рабочих шмелей стали ловить в темные баки, чтобы взвесить, те, инстинктивно стремясь к свету, поначалу очень яростно сопротивлялись. Но после повторных опытов некоторые насекомые «поняли», что их все равно отнесут в улей, и стали садиться в баки сами — ведь так можно было сэкономить энергию, иначе растраченную бы на перелет с грузом. Даже круглые черви со своими 302 нейронами способны к обучению.

Так что «в здоровом теле — здоровый мозг» (в смысле объема) — это далеко не правило. У китов и слонов мозги намного крупнее, чем у динозавров той же или много большей размерности. У человека объем мозга — больше, чем у льва, который в два раза тяжелее, и гораздо больше, чем у антилопы сравнимой массы. Попугаи и врано-вые заметно выделяются способностью решать сложные задачи среди птиц той же величины, поскольку и мозги у них крупнее. Особенно продолжают удивлять опыты, показывающие «разумную» деятельность слонов. Психолог Джошуа Плотник из Кембриджского университета и его коллеги из Тайского центра по сохранению слонов придумали для серых исполинов задачу, которую они могли решить лишь сообща, в кооперации друг с другом, понимая, чего хочет партнер и на что он способен. Слонам предлагалось добыть приманку, которая лежала на доске, прилаженной к системе блоков и канату: приблизить ее к себе, чтобы ухватить хоботом, можно было, лишь дружно с двух концов потянув за канат. Слоны не просто догадались, что нужно сообща браться за концы каната, но и что тянуть его надо, прилагая соразмерные усилия. Если же слонов выпускали в вольер по очереди, то первый всегда дожидался появления второго. Всего в различных сочетаниях в опыте было задействовано шесть животных, и в 88–97 процентах попыток им сопутствовал успех. А некоторые, возможно, самые умные особи просто наступали на один конец и выжидали, пока партнер в одиночку сделает всю тяжелую работу. Так что в отношении слонов понятие «разум», наверное, можно употреблять без кавычек и не подменять его наукообразным термином «высокие когнитивные способности».

Изначально на развитие мозга несомненно влияет длительность беременности: 9 месяцев у людей и 22 месяца у слонов, а также длительность жизни (до 122,5 и 65,5 лет на воле соответственно). Последнее обстоятельство не менее важно, поскольку обучают детей не только родители, но и дедушки с бабушками. Семейные группы у слонов состоят из самок и слонят обоего пола («мальчики» по достижении пятнадцатилетнего возраста вынуждены покидать семьи), и особым уважением в таких группах пользуются бабушки — слонихи старше 60 лет, являющиеся настоящими матриархами. Они умеют находить кратчайшие пути к наилучшим кормовым угодьям и водопоям, что особенно важно в сухой сезон. Способность к обучению, как принято считать, с возрастом снижаются, зато приходит опыт. Именно наиболее возрастные и, следовательно, опытные слонихи могут по характеру львиного рыка определить, грозит ли семье настоящая опасность. Обычно к их сигналам прислушиваются все члены группы, и это позволяет во многих случаях избежать потерь.

Уважение к таким особям сохраняется у слонов даже после их смерти. Карен Маккомб и Люси Бейкер из Университета Сассекса, а также Синтия Мосс из Слоновьего фонда Амбосели задали африканским слонам из одноименного национального парка задачу — распознать среди различных костей те, что принадлежат их же виду. Слоны не только проводили заметно больше времени у бивней и черепов себе подобных, отличая их от черепов носорогов и буйволов, но и вьщеляли среди них те, что принадлежали матриархам, в недавнем времени возглавлявшим группы их соплеменников. В этих случаях они осторожно дотрагивались до черепа кончиком хобота или бережно касались его стопой (там у них расположены очень чувствительные механорецепторы). Повышенный интерес к бивням, возможно, объясняется тем, что только эти части скелета позволяют распознать умершую особь. Однажды ученым удалось застать удивительное событие: после смерти очень старого матриарха к ее телу пять дней приходили слоны со всей округи, даже чужие.

Интерес к покойным родственникам не является единственным проявлением разума в поведении слонов. Они— единственные млекопитающие, которые наряду с высшими приматами (включая людей) и дельфинами способны распознавать свое отражение в зеркале. Например, трогают цветную метку на своей шкуре, заметив ее в зеркале. Более того, они изготовляют орудия, подражают голосам других особей, понимают, когда один из их соплеменников попал в беду, и пытаются сообща помочь ему. Видимо, слоны осмысленно способны обучать других тому, что знают сами.

По объему мозга (в среднем 4800 см3) слоны входят в число лидеров, а отношение массы этого органа к общей массе тела составляет 0,27 процента, причем у самок он заметно выше. В ходе эволюции хоботных данный показатель вырос в десять раз, и таким образом слоны уступают по темпам развития этого органа только дельфину-бутылконосу и современному человеку, а по сложности организации мозга сравнимы лишь с людьми.

Но человек в ходе эволюции обманул природу: изначально его бесшовная черепная коробка не предназначалась для слишком большого мозга. Эта «хитрость» была замечена при переизучении ископаемого черепа, открытого 90 лет назад. А ведь его чуть не потеряли… В середине 1920-х весь мир был потрясен открытием первого ископаемого предка человека, даже, можно сказать, всего человеческого рода — австралопитека африканского в каменоломнях южноафриканского Таунга. Его остатки пожелал лицезреть принц Уэльский, в мюзик-холлах звучали шутки о «бэби из Таунга», а депутаты парламента Южно-Африканского Союза обзывали друг друга «почетными членами Таунга». Удивительным было не только открытие, совершенное профессором Реймондом Дартом из Университета Витватерсранда, но и обстоятельства, этому сопутствующие: интересная находка чуть не затерялась в Лондоне, когда расстроенный Дарт возвращался с антропологической конференции, где его доклад был встречен весьма холодно. А водитель кеба, в котором профессор оставил драгоценный череп, сдал находку в полицейский участок, и против ученого хотели возбудить дело об убийстве…

На данный факт редко обращают внимание, а ведь это означает, что человека в австралопитеке признали даже полицейские. Череп трех- или четырехлетнего ребенка из Таунга, который Дарт два с лишним месяца терпеливо препарировал вязальной спицей, по-прежнему служит важным источником знаний о происхождении человека. Так, антрополог Дин Фалк из Университета штата Флорида и его коллеги обнаружили, что на естественном слепке мозга, образовавшемся при заполнении этого черепа пещерным осадком 3,8 миллиона лет назад, сохранился отпечаток лобного шва. Этот шов у нас, современных людей, соединяет две половинки лобной кости и нередко остается на всю жизнь. Раннее его зарастание ведет к задержке умственного развития. У наших ближайших выживших родственников — шимпанзе и боно-бо — шов закрывается вскоре после рождения. По мнению Дина Фалка, появление такого шва могло облегчить роды большеголовых детей у прямоходящих самок и тем самым способствовать дальнейшему росту мозга. Кроме того, данный признак свидетельствует о перестройке лобной доли коры головного мозга, отвечающей за мышление. Эти предположения подтверждаются и исследованиями другого характера: антрополог Джереми ДеСилва из Бостонского университета рассчитал, что масса новорожденных у людей составляет в среднем 6 процентов массы взрослого, а у шимпанзе — всего 3 процента. Новорожденные австралопитеки уже были достаточно тяжелыми — 5 процентов массы взрослой особи. Эти данные тоже прямо указывают на прогрессивное увеличение массы мозга в человеческом роду.

Выходит, если нам еще подрасти, то и наш мозг увеличится? Увы, в изображениях скелетов гигантских людей, которыми любит развлекаться интернет-сообщество, сразу можно распознать подделку: гигантов размером от четырех до девяти метров показывают с соблюдением пропорций обычных людей. У реальных же великанов череп (и мозг) оказался бы непропорционально маленьким, а нижняя часть позвоночного столба, кости таза и ног — толще, чем у мамонтов. Страдали бы они от гипертонии, одышки и дистрофии (недостаточно объемные для такого тела легкие и кишечник), проблем с суставами, которые не выдерживали бы нагрузки, а жили бы недолго и глупо, поскольку мозги бы у них были не крупнее, чем у зав-ропод, — с грецкий орех, или — при больших размерах — «взрывались» бы от кровяного давления, стоило бедняге нагнуться. А полностью распрямившись, он лишился бы легких: под давлением разорвало бы легочные артерии.

Каменноугольные наземные животные и растения Лавруссии (340–300 миллионов лет). Растения: древовидные плауны лепидодендрон и сигиллярия, хвощ; растительноядные: насекомое диктионеврида, таракан; хищники: стрекоза, лепоспондильное земноводное диплокаул, артроплеврида, паук, скорпион. Художник Анастасия Беседина

 

Каждому свой век

Современная тридакна (длина раковины 1,35 метра) в 270 раз крупнее древнейшей — раннекембрийской — двустворки фордиллы (.Fordilla, 0,005 метра). Гигантский кальмар архитеутис (Architeuthis, 18 метров с щупальцами) в 600 раз длиннее первого известного головоногого моллюска — позднекембрийского плектроноцераса (Plectronoceras, примерно 0,03 метра). Секвойя вечнозеленая Гиперион (высота 115,7 метра при обхвате 15,2 метра) в 2,3 тысячи раз выше одного из первых сосудистых растений (ткани таких растений пронизаны сосудисто-волокнистыми пучками) — силурийской куксонии (Cooksonia, высота 0,05 метра при диаметре 0,002 метра), в восемь — одного из первых, каменноугольных, голосеменных кордаита (Cordaites, 15 метров). Синий кит (33 метра) в восемнадцать раз длиннее своего полуводного копытного предшественника из эоценовой эпохи — паки-цета (Pakicetus, 1,8 метра), среднемеловой аргентинозавр (Argentinosaurus, 70 тонн) — в 3,5 тысячи раз тяжелее позд-нетриасовой завроподы сатурналии (Saturnalia, 10 килограммов), которая, в свою очередь, в десять раз больше одного из первых динозавров — среднетриасового маразу-ха (Marasuchus, 1 килограмм), а позднемеловой тираннозавр (10 тонн) в сто раз — среднеюрских представителей этого надсемейства — килеска и процератозавра (Kileskus и Proceratosurus, по 100 килограммов).

Поступательное увеличение размеров за время эволюции, которое наблюдается практически в каждой группе организмов, носит название правила Копа — в честь палеонтолога Эдварда Копа, работавшего во второй половине XIX века в Пенсильванском университете и обратившего внимание на эту закономерность. Однако из всех правил есть исключения: современные, да в целом и кайнозойские, насекомые — отнюдь не гиганты, а лишайники, украшающие сейчас тундру, далеко не самые большие. Размер любого организма ограничен условиями его существования.

Гигантские по меркам бактериального мира (их видно невооруженным глазом — 0,75 миллиметра) серные про-теобактерии тиомаргарита, впитывающие органическое вещество благодаря диффузии через наружную мембрану, обитают на шельфе в зоне апвеллинга, куда поступают огромные объемы биогенных веществ. В эдиакарском океане (579–542 миллиона лет назад), насыщенном растворенным и коллоидным органическим веществом, вырастали исполинские вендобионты (до 2 метров), питающееся подобно бактериям. Исполинские деревья-лишайники про-тотакситы (Prototaxites, 9 метров высотой и более метра в поперечнике) могли расти на суше очень недолгое время в раннедевонскую эпоху (400 миллионов лет назад), пока, вероятно, не появились насекомые, способные быстрее выедать их ткани, чем те возобновлялись. Сами насекомые и некоторые другие наземные членистоногие (многоножки, сенокосцы) достигали огромных для этой группы размеров только в каменноугольном периоде — ранне-пермской эпохе, пока у них не было крылатых врагов (ме-зо-кайнозойские птеродактили, птицы, крылатые динозавры и летучие мыши), а уровень содержания кислорода в атмосфере был очень высок — выше даже, чем сегодня (не менее 30 процентов против 21). Высокое парциальное давление этого газа необходимо, чтобы он пассивно нагнетался в трахеи — органы дыхания наземных членистоногих, а также обеспечивал энергозатраты летательной мускулатуры. Только при выполнении этих условий стрекозы могли расправить крылья на 70 сантиметров (размах крыльев современных стрекоз— 18 сантиметров), 750-но-гие артроплевриды дорастать до двухметровой длины (нынешние многоножки — 0,3 метра). Усатые киты — самые современные из всех левиафанов — смогли преодолеть размерный барьер, уготовленный для млекопитающих, перейдя к водному образу жизни, что сняло проблему перегрева, и найдя более калорийный корм, чем у их далеких растительноядных предков, и более обильный, чем у близких хищных родственников, — криль. Успеху завропод — а просуществовали они 150 миллионов лет — способствовало сочетание таких факторов, как многочисленное и быстрорастущее потомство при отсутствии необходимости ухода за ними, легочное дыхание, подобное птичьему, и достаточно высокий уровень обмена веществ. Жить бы им еще да жить, но тут…