Эльза Панчироли – Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих (страница 60)

По некоторым оценкам, массовое вымирание продолжалось от нескольких сотен до нескольких тысяч лет. Другие говорят о десятках тысяч. В рамках геологии, считайте, вспышка камеры.

Жизнь восстанавливалась по-разному в зависимости от места. Исследования, проведенные в Колорадо, указывают на то, что экосистемы начали восстанавливаться в течение полумиллиона лет. В течение четырех миллионов лет восстановились насекомые, питающиеся листьями, например, в Патагонии⁵. Хотя некоторые связи между растениями и насекомыми были порушены, появились новые механизмы, которые легли в основу возрожденной экосистемы. Муравьи и термиты приобрели новое значение, они процветали, как и бабочки. Покрытосеменные растения быстро приходили в себя. Они дали начало новым сортам фруктов и впоследствии размножились, когда голодные млекопитающие и птицы разнесли их семена.

Разрушения не сильно затронули самые глубокие океаны. Кислотные дожди отравили мелководные моря и их обитателей, но они не смогли повлиять на темные глубины водной толщи. Между растениями и океанами был прочный каркас для возведения новых пищевых цепочек.

Для некоторых групп животных это было не столько вымиранием, сколько перетасовкой. Как и в других массовых вымираниях, больше всего пострадали животные с определенным образом жизни. Требовалась немалая гибкость, чтобы пережить столкновение и подстроиться под новые правила игры. Те, кто все-таки сумел адаптироваться, выжили – какое-то время даже процветали. Некоторые виды осели в рефугиумах, местах, менее подверженных изменениям, которые происходили в мире, – своеобразные экологические Шангри-Ла. Животные выходили, щурясь от солнечного света, готовые вернуть себе опустошенные земли.

Когда пыль осела, первыми вышли эутерии. Во второй половине мезозоя эта группа была всего лишь игроками на замену. Однако их стремительное восстановление в палеогене повлияло на саму жизнь на Земле.

Пришло время начать вторую «эру млекопитающих».

В палеогене царил полный бардак. Как и после любого шторма, на восстановление ушло время. Этот период начался 66 миллионов лет назад и продолжался 43 миллиона лет до начала неогена. Палеоген и неоген раньше называли третичным периодом – наследие вторичных пород викторианской эпохи. Хотя это название все еще иногда используется, оно утратило актуальность с обновлением геохронологической шкалы.

После неогена эстафетная палочка перешла нашему нынешнему геологическому периоду – четвертичному, который начался два с половиной миллиона лет назад. Палеоген, неоген и четвертичный период вместе называются кайнозоем. Мы – всего лишь точка в конце, ноготь на вытянутой руке жизни позвоночных.

Было непросто проследить эволюционную борьбу млекопитающих за то, чтобы они действовали сообща в палеогене. Во многих книгах вам расскажут, что млекопитающие зародились именно там и развились от маленьких и примитивных предков. Теперь мы знаем, что это неправда. У них долгая история и могущественные истоки, уходящие на 300 миллионов лет назад.

Однако в стереотипе о происхождении современных млекопитающих есть все-таки доля правды.

Что же делает млекопитающих и птиц такими особенными? Краткий ответ таков: ничего. Многие группы пережили мел-палеогеновое вымирание. Птицы цепляют наш взгляд своей разномастностью, но стоит взглянуть на количество видов рыб, как вы тут же пересмотрите понятие разнообразия [130]. По какой-то причине люди просто без ума от этих двух групп, они выставляют их фигуры в саду, снимают о них фильмы, даже делают членами своей семьи.

Но можно провести несколько интересных параллелей между млекопитающими и их пернатыми собратьями. Некоторые из них, возможно, способствовали их быстрому восстановлению после катастрофы.

Мы очень долго пытались разобраться в том, как млекопитающие размножились после K-Pg. Однако насущный вопрос скорее в том, почему наши пушистые предки не сделали этого раньше. Что удерживало нас на второстепенных ролях в течение стольких миллионов лет? Долгое время считалось, что нас сдерживало присутствие динозавров. Летопись окаменелостей говорила примерно о том же, но до конца двадцатого века мало достоверных данных это подтверждало.

Ученые обратились к цифрам. Исследование, проведенное в 2013 году, протестировало данные по всем возможным параметрам. Используя методы, которыми гордился бы Дж. Г. Симпсон, Грэм Слейтер исследовал скорость и характер изменений массы тела млекопитающих на протяжении мезозоя и кайнозоя в целом⁶. Мы знаем, что маленький размер не показатель успеха, но он указывает на то, насколько морфологически животные отличаются друг от друга. Изменение размера представляет собой изменение фенотипа, то есть наблюдаемых характеристик организма. Составив график изменения фенотипа в группах млекопитающих, Слейтер сравнил свои данные с различными закономерностями эволюционных сценариев.

Есть несколько сценариев, или моделей, по которым могла развиваться эволюция млекопитающих за последние 200 миллионов лет. Первый такой сценарий – это броуновское движение, которое в основе своем хаотичное. Если бы это было оно, построенные данные были бы разбросаны по всему графику, без какой-либо явной тенденции или закономерности. Мы бы узрели такой сценарий, если бы ничто не мешало млекопитающим изменять размер своего тела.

Второй сценарий предполагает, что млекопитающие все время двигались вперед. Будь их развитие таким направленным, данные показали бы четкую тенденцию, начиная с мелких триасовых форм, неуклонно меняющих диапазон размеров своего тела – по крайней мере, в некоторых группах – по довольно четкой схеме.

Третий сценарий называется процессом Орнштейна – Уленбека [131]. Если бы млекопитающие эволюционировали по этой схеме, то полученные на графике данные немного изменялись бы, не сильно отклоняясь от «оптимума». Другими словами, млекопитающие были бы ограничены пределами определенных размеров.

Слейтер отметил, что млекопитающие мезозоя в целом следовали модели Орнштейна – Уленбека. Однако после K-Pg сценарий внезапно меняется на броуновское движение. Такое внезапное изменение лучше всего объясняется освобождением после мел-палеогенового вымирания. Другими словами, млекопитающие были ограничены, но затем прошли через процесс, называемый адаптивной радиацией [132], который начался 66 миллионов лет назад. Это исследование предоставило количественные данные в поддержку давно устоявшейся парадигмы: млекопитающие были ограничены во времена динозавров, и их исчезновение, за исключением птиц, в начале палеогена вызвало постепенные изменения, позволившие им диверсифицироваться в незанятые ниши.

Довольно интригующее открытие. Хотя это исследование подтвердило общую картину эволюции размеров млекопитающих, оно не установило причину ограничения в мезозое. Хотя, казалось бы, что еще могло стоять у нас на пути, как не подлые динозавры?

Мне всегда казалось, что история с подавлением млекопитающих как-то уж слишком упрощена. Первые трещины в этом клише появились с осознанием того, что млекопитающие не прятались от динозавров в темноте, они приспособились к ней с такой легкостью, что это повлияло на их мозг и органы чувств. Они стали разнообразнее таким образом, который нелегко уловить с помощью анализа массы тела. Совсем недавнее открытие изменило представление о том, чем занимались первые млекопитающие в своих юрских экосистемах. С неуклонным увеличением количества окаменелостей со всего мира – например, репеномамов и планирующих харамиидов, – мы пересмотрели наш взгяд на ограничения, которые, как нам казалось, накладывает размер их тела, и признали их важное место в экосистемах мезозоя. Вся история была переписана заново. Группы млекопитающих многократно диверсифицировались, не переставая экспериментировать на протяжении всей эры динозавров⁷. Вера в то, что динозавры держали их в узде, значительно пошатнулась.

Недавно мы с коллегами еще раз взглянули на эволюционные закономерности млекопитающих, начиная с триасового периода. Мы сместили фокус внимания с мел-палеогеновой границы и вместо этого рассмотрели эволюционные ограничения, с которыми они столкнулись в мезозое. Осознавая их разнообразие, мы выделили в нашем анализе три группы: маммалиаформы (такие как морганукодон и докодонты); первые «истинные» млекопитающие (такие как многобугорчатые и гобиконодонты); а затем терии или современные млекопитающие. Мы сравнили, насколько сильно менялся фенотип каждой группы на протяжении мезозоя. Результаты оказались, мягко говоря, интересными.

Мы выяснили, что на протяжении большей части мезозоя наиболее разнообразными были маммалиаформы и ранние ветви млекопитающих, а вовсе не терии. Эти группы еще долго занимали новые ниши в меловом периоде. Терии, с другой стороны, почти ничего не делали до К-Т вымирания, слоняясь где-то за кулисами на второстепенных ролях. Так что не динозавры держали наших предков в узде, а их братья и сестры-млекопитающие [133]. Вымирание конкурирующих групп сыграло, по крайней мере, равную роль в появлении современных млекопитающих, не будем во всем винить одних только рептилий.

Как мы уже не раз видели, размер тела важен. Среди синапсидов пермского периода были первые мегатравоядные и гигантские хищники, ознаменовавшие первую «эру млекопитающих» более 250 миллионов лет назад. Но, хотя они и добрались до триаса, рептилии быстрее всего сдвинулись с мертвой точки после пермского вымирания и выросли до гигантских размеров в мезозое.