Знакомьтесь, динозавры

Николай Валерьевич Бабичев

Если в отвлечённой форме попытаться охватить всё разнообразие населявших Землю живых существ, мы, вероятно, не найдём группы, по своему великолепию сравнимой с динозаврами в эпоху их расцвета, которые будоражат наше воображение не только фантастическим многообразием, но и “чистотой образцов”, отобранных могущественным селекционером — природой. Покинув водную стихию 365 миллионов лет назад, предки рептилий утвердились на суше, положив начало бесконечному разнообразию самых невероятных созданий — от небольших, величиной с черепаху, котилозавров до огромных, как корабли, бронтозавров, которых, кстати, теперь называют апатозаврами. Одни из них позже вторично вернулись в воду, например ихтиозавры, другие освоили воздушное пространство, как птерозавры. Однако большинство осталось на суше и продержалось на Земле почти 200 миллионов лет, “подготовив сцену” для таких драматических актов, как расцвет и падение динозавров.
Люди издавна находили окаменевшие кости динозавров, принимая их за останки сказочных великанов или драконов, а обнаружив следы, приписывали их исполинским птицам. Не исключено, что подобные представления и являлись источником рождения различных сказок и легенд. Первые же останки динозавра, распознанные именно в этом качестве обнаружены в 1822 году в графстве Суссекс в Англии  Мэри Энн Ментел — женой врача, который интересовался окаменелостями. Это были зубы, а в последствие сам Гидеон Мэнтел обнаружил ещё и кости. Пообщавшись со специалистом, изучавшим игуан — крупных ящериц, обитающих на Американских континентах и некоторых островах, выяснилось удивительное сходство между найденными зубами и зубами игуан. И в 1825 году Мэнтел опубликовал описание своей находки, назвав того, кому принадлежали останки, “игуанодоном”, что в переводе означает “игуанозуб”. В дальнейшем были найдены еще кости ископаемых животных и в 1841 году английский палеонтолог Ричард Оуэн собрал и обобщил все известные к тому времени сведения об ископаемых рептилиях и предложил назвать их “динозаврами”, что в переводе с греческого означает “ужасные ящеры”. Первый набросок скелета игуанодона был сделан самим Мэнтелом, но он содержал много неточностей. Да и в дальнейшем внешний вид динозавров вызывал определённые затруднения у исследователей. Так, некоторые ученые считали, что у  таких крупных ящеров как диплодок, брахиозавр и др. с сильно смещёнными к глазам ноздрями мог быть хобот. Кроме снисходительной улыбки подобные предположения сейчас ничего не вызывают. А мысль изваять первую объёмную модель динозавра принадлежала Ричарду Оуэну, который и помог скульптуру соорудить изображение игуанодона в натуральную величину. Сама мысль и её воплощение так понравились создателям, что они отпраздновали завершение работ торжественным банкетом внутри этой модели. Модель демонстрирует игуанодонов такими, какими их видели в те годы. Она и по сей день стоит в саду Cristal Palace в Лондоне, но сейчас представляет скорее исторический интерес.  
Около 100 лет назад началась настоящая американская охота за динозаврами, когда двое американских ученых — Эдвард Дринкер Коуп и Отниэл Чарльз Марш собрали собственные команды и приступили к своим научным поискам. Оба исследователя очень ревностно относились к успехам друг друга и, мягко говоря, недолюбливали друг друга. Однако их научная борьба принесла плодотворные результаты: до начала их деятельности в Северной Америке было обнаружено 9 видов динозавров, а Марш и Коуп открыли 136 новых видов. Правда, Марш всё же обошёл Коупа: на его счету 80 находок, в том числе такие известные виды как диплодок, стегозавр и трицератопс, а у Коупа — 56. К настоящему же времени известно около 600 видов динозавров. Глядя на карту основных мест находок, видно, что американский континент просто изобилует останками, а на территории бывшего Советского союза крупных находок не значится, а те, что есть встречаются, в основном, в области Казахстана и Средней Азии, тогда как на остальной территории во времена динозавров шумело море, а поскольку динозавры являются сухопутными существами, то могли попадать на освободившуюся землю только когда море отступало.
         Но кто же такие динозавры? Динозавры — это вымершая группа рептилий. Рептилии вышли на сушу, когда она уже стала пригодной для обитания средой, но среди всех приспособлений, понадобившихся для их принципиально нового существования в наземных условиях не было более значительного, чем образование яйца, в котором имеется всё необходимое для развития зародыша. Большинство людей, пытаясь представить яйцо в скорлупе, невольно думают о птицах. Но не птицы первыми “изобрели” одетое в твёрдую оболочку яйцо — они лишь его унаследовали, поэтому извечный вопрос: что появилось раньше — курица или яйцо? — просто теряет смысл. Конечно яйцо. Откладывали яйца и динозавры, о чём свидетельствуют окаменевшие останки. Собственно динозавры появились около 200 миллионов лет назад, и относятся они к группе рептилий, названных архозаврами (что означает “родоначальники рептилий”, к ним, кстати, принадлежат и крокодилы). Архозавры, в свою очередь, дали начало текодонтам (“ячеистозубым”) — рептилиям, каждый зуб которых расположен в специальной ямке (зубной альвеоле). Типичным представителем текодонтов является эупаркерия, которая может претендовать на роль возможного предка динозавров. Это было ящерицеобразное животное около 60 см длиной. Она обычно перемещалась на четырёх конечностях, но когда бежала очень быстро, то могла подниматься на две и так продолжать движение.
         Неспециалисты обычно считают динозавров некой единой группой гигантских рептилий. Такое представление далеко от истины потому, что наряду с действительно гигантскими формами, такими как диплодок, существовали и маленькие организмы, например комсогнат длиной 74 см и массой менее 3 кг. Но несмотря на столь скромные размеры, он был хищником и питался ящерицами, насекомыми и другими мелкими животными. Но отличались динозавры не только размерами, но и своим рационом, о чём нам говорят особенности строения их зубов. Ровные конические зубы, с зазубринами по краям, принадлежат плотоядному динозавру, например тираннозавру. По-разному динозавры и передвигались. Одни предпочли полагаться на все четыре конечности, как  протоцератопс, другие же унаследовали от своих предшественников и усовершенствовали двуногий способ перемещения в пространстве, как, например, орнитомимы. Многие динозавры имели некоторые особенности строения нервной системы, которые заставляют относиться к их интеллектуальным способностям более чем скептически. Например, 7-ми метровый стегозавр обладал головным мозгом размером со спелую сливу (массой всего около 70 г.), зато в пояснично-крестцовом отделе позвоночника полость для мозга была почти в 20 раз больше. Многие даже полагали, что этим мозгом ящер пользовался чаще, чем головным. На самом же деле всё объясняется гораздо проще: достаточно внимательно посмотреть на этого динозавра, чтобы заметить, что задние конечности у него развиты лучше, чем передние, да и хвост является вполне внушительным образованием, поэтому утолщение мозга перед хвостом представляет собой не что иное, как двигательный центр для мощных конечностей и хвоста. Кстати, у нас с вами в этом месте тоже есть утолщение спинного мозга. Справедливости ради, нужно заметить, что среди динозавров были и более смышлёные представители, как, например, хищный стенонихозавр, который достигал длины около 2-х метров и весил от 30 до 45 килограммов. Но при этом имел головной мозг, превышающий размером мозг современных крокодилов, да и был, по-видимому, сообразительней нынешних пресмыкающихся. К тому же ящер обладал стереоскопическим зрением (глаза могли смотреть вперёд как у совы). Все эти признаки, бесспорно, свидетельствуют о хорошей координации движений, особенно во время ночной охоты. Не исключено также, что они могли заботиться о своём потомстве, выпасая детёнышей, как сегодня это делают страусы и эму. Необходимо отметить, что со времени своего скромного появления динозавры постепенно образовали бесконечное множество специализированных форм, распределив между собой все роли и захватив практически все экологические ниши. Многие рептилии хорошо приспособились к различным условиям существования, которые в дальнейшем были вторично освоены современными пресмыкающимися, птицами и млекопитающими. Так, например, уже упомянутые орнитомимы, или страусообразные динозавры, даже внешне походили на страусов, имея беззубый клюв и мощные задние конечности. Были они всеядными обитателями равнин и, по всей видимости, могут считаться самыми быстрыми динозаврами, развивавшими скорость до 80 км/ч. Хотя к настоящему времени вопрос о том, были ли динозавры теплокровными или нет, до конца не решён, но есть основания полагать, что некоторые из них могли поддерживать температуру тела. Ведь отдельные представители носили на спине специальный кожистый парус, натянутый на костных распорках — позвонках, в котором проходили кровеносные сосуды. Поэтому его и рассматривают как своеобразный гибрид радиатора и солнечной батареи, согревающий кровь динозавра, когда тот повернётся боком к солнцу и охлаждающий его на ветру. Подобный парус имелся у растительноядного уранозавра и хищного спинозавра. Такие же паруса характерны и для более древних рептилий — пеликозавров, от которых, кстати, произошли млекопитающие, способные к поддержанию постоянной температуры тела. Хотя размеры тела, способ питания и количество конечностей, на которые опирается животное при движении, являются важными признаками, но в основу современной классификации динозавров положены особенности строения костей таза. Поэтому все динозавры относятся либо к ящеротазовым, у которых пояс задних конечностей ближе к предковым формам, либо к птицетазовым, которые являются более специализированными организмами. Ящеротазовые динозавры появились и достигли расцвета раньше, дав начало растительноядным и хищным представителям. Растительноядные формы называются зауроподы, были они самыми крупными из известных динозавров и все имели очень длинную шею. Самым длинным ящером мог быть сейсмозавр (“сотрясатель Земли”), общая длина которого превышала 30 метров. Весьма длинным был и диплодок, достигавший длины 27 метров, длинная шея которого помогала дотянуться до самых лакомых листочков. Диплодок, правда, был относительно легковесным животным, поскольку, как предполагают учёные, весил всего около 10 тонн, ведь его позвонки содержат воздушные полости, облегчающие вес. А вот самую длинную шею, по-видимому, имел маменьчизавр. Его шея была длиной почти 9 метров. Внушительными размерами обладал и брахиозавр (“плечистый ящер”), одна плечевая кость которого достигала 2-х метровой длины. Весил же этот гигант, по разным оценкам, от 45 до 75 тонн, и был, наверное, одним из самых тяжёлых динозавров, а может быть и самым тяжёлым. Нагрузка на скелет у этих животных была близка к критическому уровню, поэтому некоторые исследователи полагают, что эти гиганты большую часть времени проводили в воде, что является вполне правдоподобным, хотя другие считают, что если бы тело брахиозавра полностью погрузилось в воду, то давление воды так сильно сдавило бы лёгкие, что ящер не смог бы дышать. Вопрос остаётся открытым. Предполагают также, что гигантские динозавры ходили стадами. Об этом свидетельствуют обнаруженные следы в виде параллельных цепочек. Не исключено, что эти динозавры могли заботиться о потомстве, помещая в целях безопасности юных особей в центр стада при его перемещениях. Но при таком образе жизни, возникает вопрос о том, откладывали эти динозавры яйца или рождали живых детёнышей, как это наблюдается у современных копытных млекопитающих, ведущих сходный стадный образ жизни. Ведь, чтобы постоянно мигрировать, детёныши должны были следовать за матерью вскоре после рождения.
         К ящеротазовым динозаврам принадлежал и самый страшный хищник — тираннозавр, достигавший длины 12-15 метров, высоты около 6 метров и веса 6-ти тонн, а также его ближайший азиатский родственник — тарбозавр. Однако детальный анализ особенностей строения скелета этих представителей вызвал некоторые сомнения относительно их хищного образа жизни. Есть мнение, что они являлись падальщиками. Но сейчас учёным удалось прийти к компромиссу в этом вопросе: тараннозавр и тарбозавр были быстроногими охотниками, но не брезговали и трупами. А самыми настоящими активными хищниками были динозавры средних размеров. Такие, например, как велоцираптор, а также дейноних (“ужасный коготь”), достигавший длины 3-4 метра, роста около полутора метров и веса 70-75 кг. Всё в облике этого динозавра говорит о том, что это был быстро бегающий хищник, который прекрасно балансировал на задних конечностях при помощи жёсткого хвоста. На задних лапах ящера было по три пальца, один из которых представлял из себя страшный втягивающийся коготь — главное оружие, которое вонзалось в тело жертвы при атаке. Так же как и велоцираптор, дейноних охотился стаями на более крупных животных, чем он сам. Ящеротазовые динозавры господствовали почти 45 миллионов лет, но в конце мезозойской эры при изменении климата и ландшафта процветающей группой стали птицетазовые динозавры. И, если ящеротазовые дали самых тяжеловесных обитателей Земли и самых страшных хищников, то птицетазовые объединили самых причудливых растительноядных обитателей. Их появление ознаменовало собой высшую точку в эволюции динозавров. К этой группе относится, пожалуй, самый известный из всех динозавров — стегозавр (“броненосный ящер”), получивший известность благодаря наряду из пластин на спине, хвосту с большими шипами и маленькой, по сравнению с телом, голове. Самый крупный стегозавр достигал длины более 7 метров и веса около 4-х тонн. Но были и более мелкие представители, например такие, как кентрозавр, или “колючий ящер”, длиной всего 2,5 метра. Да и пластины у него были довольно узкие. В конце мезозойской эры появилось целое семейство рогатых ящеров — цератопсов, среди которых самым крупным был трицератопс (“трёхрогомордый”). Его длина достигала 9 метров, из которых 2 метра приходилось на голову. Кроме рогов для цератопсов характерно наличие защитного воротника, на котором у некоторых представителей тоже располагались рога, как у цетрозавра, или шипы. Например, у стиракозавра по краю воротника располагалось целых шесть шипов. Предполагают, что цератопсы жили стадами. В Монголии палеонтологи нашли участок с гнёздами, в которых сохранились окаменевшие яйца и только что появившиеся детёныши. Эта находка стала первым доказательством того, что динозавры были яйцекладущими животными. А вот анкилозавры, или панцирные ящеры, своим строением смахивали на небольшой танк и к тому же были с головы до хвоста покрыты твёрдыми костными пластинами. Даже веки у них окостеневали. Хвост большинства анкилозавров оканчивался большой костной шишкой, которую, он, по всей видимости, использовал как булаву. Некоторые же булавы не имели, но были вооружены шипами, так, как паноплозавр.  К тому же это был один из самых крупных анкилозавров длиной около 7 метров. Но были среди птицетазовых динозавров и совсем уж удивительные животные. Например, пахицефалозавры имели череп, состоящий из костей толщиной 25 см, который они могли использовать в ритуальных боях за территорию или самку, сталкиваясь головами. Подобные бои характерны для современных копытных, поэтому, можно предположить, что пахицефалозавры, подобно копытным животным, жили стадами. Особой группой динозавров являются гадрозавры, или утконосые ящеры, на головах которых красовались различные “шлемы” и гребни, передняя часть челюстей вместо зубов несла роговой клюв, похожий на утиный, а сами ящеры  достигали 12 метровой длины. Общее количество зубов могло быть около тысячи. У паразауролофа гребень был полый внутри и являлся расширениями полостей носовых и лобных костей. Сейчас считают, что гребни утконосых динозавров выполняли сигнальную функцию и являлись чем-то вроде опознавательных знаков, по которым самцы и самки одного и того же вида узнавали друг друга. Не исключено также, что гребень мог выполнять роль усилителя голоса, ведь мы-то с вами тоже используем органы дыхания для извлечения звуков. Между 1979 и 1982 годами в штате Монтана обнаружили целое поле гнёзд утконосых динозавров, в которых находились останки детёнышей на разных стадиях развития, что является доказательством того, что у утконосых динозавров существовало некое подобие семьи, а родители заботились о потомстве. Гнёзда принадлежали майязавру, что означает “ящерица  хорошая мать”,  для которых заботу о потомстве можно считать доказанной.
         Но после 135 с лишним миллионов лет господства на Земле динозавры вдруг вымерли, а им на смену пришли покрытые шерстью, подвижные, величиной с крысу существа, которые совсем недавно трепетали от страха, путаясь у динозавров под ногами. Разумеется, когда речь идёт о вымирании такой огромной, разнообразной и, казалось бы, процветающей группы, как динозавры, необходимо найти этому сколько-нибудь правдоподобное объяснение. Между тем, несмотря на усилия, которые прилагают учёные к разрешению этой великой тайны, она всё ещё остаётся неразгаданной. Одни учёные полагают, что главной причиной было изменение климата Земли, вызванное общим понижением (или повышением) температуры. Другие придерживаются теории, согласно которой Земля столкнулась с гигантским астероидом диаметром 10 км и массой 4 млн тонн, после чего в воздух поднялось огромное облако пыли, поглощавшее солнечный свет, без которого и погибли динозавры. В доказательство этого в 1992 году на полуострове Юкатан в Мексике обнаружили гигантский подземный кратер диаметром 180 км, который образовался как раз в то время, когда вымерли динозавры, то есть 65 млн лет назад.  Впрочем, динозавры не составляют исключения среди мезозойских рептилий, которые достигли расцвета, повсеместно распространились, а затем вымерли. И в своих рассуждения не нужно забывать о гигантских отрезках времени существования вымерших групп, ведь динозавры успешно развивались и продержались дольше, чем существуют на Земле современные млекопитающие. В истории эволюционного развития вымирание не редкость, а скорее правило, а выживание — невероятное, захватывающее дух исключение. Когда мы смотрим сегодня на окружающий нас животный и растительный мир, то видим, по существу, лишь немногих избранных. Ибо ради любой одной дожившей до нас группы исчезли тысячи других. Но сегодняшняя лекция лишь краткое знакомство с одной из форм жизни. И если вы чем-то заинтересовались, то к вашим услугам — горы популярной и специально литературы и залы музеев, посвящённых проблемам эволюции жизни на Земле.