Эльза Панчироли – Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих (страница 31)

Удар в живот, и тринаксодон согнется пополам. Все потому, что, как и у нас, у него была поясничная область без ребер, пространство между грудью и бедрами. Как ни странно, но раньше у синапсидов ребра шли по всей длине. Нижние ребра редуцировались у терапсидов, что было связано с их более активным образом жизни. У тринаксодона они почти полностью исчезли.

Наличие поясницы означает, что вы можете сгибаться, а это крайне важно для млекопитающих, которым приходится преследовать или обгонять других животных. Бегающим на четырех ногах поясница предоставляет место для коленей и бедер при ходьбе, открывая новые формы передвижения, такие как спринт и лазание. Считается, что потеря поясничных ребер у млекопитающих также связана с эволюцией диафрагмы. Эта мышца охватывает основание вашей грудной полости и позволяет сделать вдох, сокращаясь, подобно биологическим мехам. У амфибий и рептилий развились другие механизмы, способствующие дыханию: так, змеи и ящерицы используют свои основные мышцы тела для раздувания грудной клетки, ящерицы-вараниды расширяют и сжимают горло, система, аналогичная диафрагме млекопитающих, встречается у крокодилов, а некоторые черепахи и вовсе выдыхают через заднее отверстие [71].

Недавнее исследование, проведенное Катриной Джонс в Гарвардском университете ¹, показало, что усложнение позвоночника млекопитающих, от пеликозавров до терапсидов, а затем и цинодонтов, происходило по так называемой ступенчатой схеме. То есть оно шло не постепенно и неуклонно, а происходило в разное время в разных группах.

Похоже, что отделы позвоночника, резко выделяющиеся по мере эволюции цинодонтов в течение триаса, уже встречались у пеликозавров. В предыдущем исследовании² Джонс и ее соавтор Стефани Пирс с коллегами выявили предшественников этой регионализации в более ранних синапсидах. Предположительно, уменьшение плечевого пояса терапсидов вызвало изменение в расположении мышц, расширились некоторые мышцы плеча и позвоночника, тем самым вызвав изменения в позвоночном столбе.

Как бы то ни было, позвоночник самых первых предшественников млекопитающих в триасе стал подарком, открывшим совершенно новый спектр возможного поведения. А помогают понять, как это произошло, окаменелости триаса, собранные в Южной Африке в начале двадцатого века, многие из которых были найдены человеком по имени Роберт Брум.

Некоторые имена пронизывают научные дисциплины, как пласты горных пород. Они постоянно всплывают в процессе изучения предмета, потому что принадлежат людям, которые внесли столь значительный и плодотворный вклад в основы дисциплины, что их работы всегда будут помнить и цитировать. Многие громкие имена мы уже повстречали: Бакленд, Оуэн, Кювье, склочные Коуп и Марш. Будучи белыми и, как правило, богатыми представителями мужского пола, они считаются воплощениями исключительного гения и целеустремленности. Они – древние боги палеонтологии, которым наука уже возвела храмы.

Их имена долговечны, но повторный взгляд на историю науки показывает, что ею правят не академические боги, а несовершенные люди. И благодаря сочетанию привилегий, удачи, связей и индивидуальности они часто поднимались на спинах бедных, женщин и чернокожих.

Шотландско-южноафриканский врач и палеонтолог Роберт Брум – один из таких людей. При изучении предшественников млекопитающих его фамилия встречается повсюду. Работа его жизни – важная часть истории происхождения млекопитающих, но она также обнажает незаживающие раны в истории человечества.

Брум делал открытия, проливающие свет на животных, которые, как мы теперь знаем, относятся к числу наших самых древних родственников. Их кости были извлечены из колоний Европейской империи и отправлены в учреждения по всей Европе и Соединенные Штаты. В постдарвинистском мире ученые стремились заполнить пробелы в эволюционной истории жизни на Земле. Они искали «недостающие звенья» [72] – термин, который больше не используется в науке. Как и большинство ученых на рубеже девятнадцатого века, Брум считал, что эволюция продвигалась от примитивного к высокоразвитому, а классификация живых организмов имела иерархический характер. Эта иерархия распространялась и на человеческие «расы».

Брум родился в 1866 году в семье создателя тканей и его жены. Его отец был культурным и образованным человеком, придумывал ткани с красочными рисунками, известными как узор Пейсли, посещал вечернюю школу ремесленничества и увлекался искусством и литературой. Мать Брума была глубоко религиозной. Брум унаследовал свободомыслие своего отца; молодым человеком он присоединился к движению эволюционистов. Но материнская рука неизменно чувствовалась в его более поздних убеждениях, которые были пронизаны божественностью и спиритуализмом.

Казалось маловероятным, что Бруму суждено путешествовать по всему миру. Это был угрюмый, болезненный мальчик, страдавший от рецидивирующего бронхита и инфекций. Чтобы помочь ему выздороветь, семья отправила его из индустриального Пейсли к бабушке, на свежий воздух шотландского побережья. Там местный натуралист подарил ему микроскоп и научил им пользоваться. Это пробудило в мальчике интерес к миру природы. Несмотря на то что он учился от случая к случаю, он был сообразительным и любознательным. Брум начал изучать сельскую местность и животных, которые ее населяли.

Как и многие юные натуралисты, Брум был коллекционером. Его двоюродный брат, инженер, работающий в Китае, присылал домой коробки с диковинками для растущей коллекции, включая маринованных змей и человеческие черепа. Нет сведений о том, откуда взялись эти предметы и как они были приобретены, но, учитывая исторический контекст, вряд ли теми, кто их находил, двигали истинно научные интересы [73]. Брум добыл свои первые окаменелости в возрасте 15 лет в известняковом карьере во время одной из своих долгих прогулок по сельской местности. Древние раковины и кораллы позже послужат основой для его первых научных работ.

Он учился на акушера в Университете Глазго, где из-за его трудного, замкнутого характера у него часто бывали проблемы с преподавателями. Окончив учебу лучшим в своей группе, Брум работал в родильном доме Глазго, но его манили путешествия. Сначала он побывал в Соединенных Штатах, а затем переехал в Австралию, где собирал растения и животных и где он увидел своего первого утконоса. Все больше увлекаясь сумчатыми и однопроходными, он изучал опоссумов, тех самых существ, чьи кости, как считалось, нашли в юрских породах Стоунсфилда в Англии. Заинтригованный тем, что австралийские животные могут рассказать о происхождении млекопитающих, Брум начал скрупулезный сбор и изучение образцов, чтобы понять анатомию и эволюцию животных.

В 1896 году Брум решил эмигрировать в Южную Африку, чтобы продолжить свои поиски происхождения млекопитающих. Он ознакомился с окаменелостями Кару, хранящимися в Музее естествознания в Лондоне. Первым их описал сварливый Ричард Оуэн, который совсем недавно умер. Он и его современник в Соединенных Штатах Эдвард Дринкер Коуп уже поняли, что терапсиды были ключом к пониманию происхождения млекопитающих. Брум знал, что если он хочет раскрыть их происхождение, то должен поближе познакомиться с их окаменелостями.

Оуэн и Брум переписывались перед его смертью, и старик был о Роберте высокого мнения. Ему пересылали образцы, описанные Оуэном, из Южной Африки в поисках экспертного заключения, которое он с готовностью дал, после чего окаменелости отдали «на хранение» в Британский музей естествознания (ныне Музей естествознания в Лондоне).

Но в 1880-х годах другой авторитетный палеонтолог взял на себя изучение образцов Кару. Гарри Говир Сили не просто изучал их, он даже отправился на южную оконечность Африки, где совершил турне в глубь страны и сделал немало новых открытий со своими белыми южноафриканскими коллегами. Обычно найденные окаменелости потом вывозились из страны их происхождения. В частности, Сили собирал и описывал терапсидов пермского возраста и парейазавров, но он также описал существ триасового периода, положивших начало ветви первых родственников млекопитающих – цинодонтов.

Пока Брум строил свои планы, изучение южноафриканских окаменелостей привело к выводу, что млекопитающие, вероятно, произошли от терапсид [74]. Но какая группа или группы были их предками, оставалось загадкой, которую Брум намеревался разгадать.

Сили не горел желанием помогать Бруму в его южном предприятии. За кулисами он строил козни, чтобы помешать этому шотландскому выскочке посягнуть на его открытия. Он попросил своих южноафриканских знакомых позаботиться о том, чтобы все окаменелости тут же отправляли в Лондон и никому больше не показывали.

Брум с женой Мэри прибыли в Кейптаун на пароходе в 1897 году. Где он узнал, что музей, по просьбе Сили, не желает предоставлять ему доступ к своим коллекциям. У него не было никаких связей, и ему приходилось браться за любую медицинскую работу, какую только предлагали. Наконец ему предложили должность в Порт-Элизабет, приморском городке на Восточном мысе. Брум снова погрузился в естественные науки, и ему даже разрешили ознакомиться с окаменелостями Кару в городском музее – первыми, которые он увидел в стране их происхождения. Но основная работа мешала его исследованиям в Порт-Элизабет, и вскоре Брумы отправились в глубь страны, чтобы посвятить больше времени раскопкам.