Дети неандертальцев росли быстро

Дети неандертальцев росли гораздо быстрее детей человека разумного (Homo sapiens), установили учение из Гарвардского университета (Harvard University), США, под руководством Тани Смит (Tanya Smith), сообщает Daily Mail со ссылкой на журнал Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 

Скорость роста и развития неандертальцев сравнима со скоростью роста и развития шимпанзе и других высших приматов. Такие выводы были сделаны на основании анализа зубов неандертальцев, умерших в детстве или в подростковом возрасте. Зубы позволяют точно определить возраст их владельца, так как при их росте остаются следы, напоминающие «кольца», образующиеся при росте деревьев. 

Дальше »

ПРЕДОК ДЕЛЬФИНОВ - НЕЧТО СРЕДНЕЕ МЕЖДУ СВИНЬЕЙ И СОБАКОЙ

Ученые считают, что дельфины и киты могут быть потомками небольшого зверя, напоминавшего хвостатого оленя без рогов. 

Окаменелости, найденные в индийском Кашмире, указывают на то, что это животное размером ссовременного енота, гулявшее по земле 48 миллионов лет назад, может быть тем звеном, которого ученым не доставало, чтобы проследить эволюционную цепочку, приведшую к появлению морских млекопитающих. На протяжении многих лет ведущим кандидатом на эту роль был гиппопотам, имеющий с китами и дельфинами не только некоторые признаки внешнего сходства, но и аналогичную ДНК. Правда, многих ученых в этой гипотезе не устраивало то, что гиппопотамы жили "не в тех" районах Земли и к тому же слишком юны в зоологическом смысле, чтобы быть предками китов. 

Дальше »

Морской сюрприз

10:33  16.11.2010

Во время исследовательской экспедиции ученые обнаружили в южной части Индийского океана новый вид кальмаров. Животное длиной 70 см является крупным представителем семейства Chiroteuthidae, сообщает BBC News. Кальмары из этого семейства длинные и тонкие, со светящимися органами, которые действуют как приманка для привлечения жертв. 

Вокруг света

Осторожно – верблюды!

Австралия – изолированный континент с хрупкой экосистемой, внедрение в которую чужеродных элементов вызывает непредсказуемые последствия. На примере интродукции различных видов домашних животных можно показать, как из помощников они превращаются во вредителей и даже, отчасти, во врагов человека и местных животных. 

Мы писали о приходе животных в города, вызванном недостатком корма.

Дальше »

Открыт новый вид вымерших дельфинов

Открыт новый вид вымерших дельфинов

Клас Пост (Klaas Post) и Эрвин Компанье (Erwin Kompanje) из Национального музея естествознания Роттердама (Natuurhistorisch Museum Rotterdam) исследовали череп неопознанного существа и пришли к выводу, что останки принадлежат ранее неизвестному виду древних дельфинов.Череп был обнаружен в 2008 году голландцем Албертом Хукманом (Albert Hoekman) во время лова рыбы в Северном море при помощи донного трала. Ныне учёные определили, что древний дельфин, названный Platalearostrum hoekmani, обитал на планете примерно 2-3 миллиона лет назад. Длина дельфина при жизни составляла 4-6 метров.Больше никакой информации получить пока не удалось. Однако палеонтологи не только отнесли P. hoekmani к семейству дельфиновых (Delphinidae) — учёные сравнили строение найденной окаменелости, и в частности предчелюстной кости (premaxilla), с косточками современных дельфинов и найденных ранее вымерших представителей семейства. В результате выяснилось, что ближайшими родственниками древнего существа являются гринды.Обнаруженная кость и модель, демонстрирующая приблизительный внешний вид древнего существа, выставлены в музее естествознания.Подробности – в статье, опубликованной в журнале музея Deinsea, и впресс-релизе музея. (Узнайте также о том, как современные дельфиныпытаются изобрести межвидовый язык, играют в футбол медузами иназывают друг друга по именам.)

Существо обладало короткой, похожей на ложку мордой и высоким выпуклым лбом (иллюстрация R.Bakker/Manimal Works).

MEMBRANA

Золотой век букашек

Вид — Meganeuropsis permiana
Размах крыла — до 1 метра
Среда обитания — палеозойские тропические леса

Представитель отдельного вымершего подотряда, к которому относятся самые крупные крылатые насекомые. Размах крыльев его представителей, живших в каменноугольном периоде, достигал метра. Подотряд дожил до конца пермского периода (251 миллион лет назад). Но в посткарбоновые времена его представители сильно измельчали. В отличие от современных стрекоз личинки меганеврид вели не водный, а наземный образ жизни. Меганевра была хищником, основной добычей ей служили диктионевриды.

Стрекоза меганевра

Дальше »

Чудовища мезозойских морей

Темнодонтозавр, живший около 200 миллионов лет назад, обладал глазами уникального размера. Их диаметр равнялся 26 сантиметрам при почти двухметровом размере черепа этого ящера

Благодаря находкам последних лет изучение морских ящеров мезозоя, долгое время остававшихся в тени своих дальних наземных родственников — динозавров, переживает настоящий ренессанс. Теперь мы можем вполне уверенно реконструировать облик и повадки гигантских водных рептилий — ихтиозавров, плиозавров, мозазавров и плезиозавров.

Скелеты водных рептилий стали известны науке одними из первых, сыграв важную роль в становлении теории биологической эволюции. Массивные челюсти мозазавра, найденные в 1764 году в карьере у голландского города Маастрихт, со всей очевидностью подтверждали факт вымирания животных, что для того времени было радикально новой идеей. А в начале XIX века находки скелетов ихтиозавров и плезиозавров, сделанные Мэри Эннинг в юго-западной Англии, дали богатый материал для исследований в области еще только формирующейся науки о вымерших животных — палеонтологии.

В наше время морские виды рептилий — солоноводные крокодилы, морские змеи и черепахи, а также галапагосские ящерицы-игуаны — составляют лишь небольшую долю пресмыкающихся, обитающих на планете. Но в мезозойскую эру (251–65 миллионов лет назад) их число было несравнимо больше. Этому, по-видимому, благоприятствовал теплый климат, позволявший неспособным к поддержанию постоянной температуры тела животным прекрасно себя чувствовать в воде — среде с высокой теплоемкостью. В те времена морские ящеры бороздили моря от полюса до полюса, занимая экологические ниши современных нам китов, дельфинов, тюленей и акул. На протяжении более 190 миллионов лет они составляли «касту» топ-хищников, охотившихся не только на рыбу и головоногих моллюсков, но и друг на друга.

Кронозавр был ужасом морей раннемеловой эпохи (125–99 миллионов лет назад) и одной из крупнейших морских рептилий всех времен. Имя ему дали в честь Кроноса — одного из древнегреческих титанов

Снова в воду

Как и водные млекопитающие — киты, дельфины и ластоногие, морские ящеры произошли от дышащих воздухом наземных предков: 300 миллионов лет назад именно пресмыкающиеся завоевали сушу, сумев благодаря возникновению яиц, защищенных кожистой скорлупой (в отличие от лягушек и рыб), перейти от размножения в воде к размножению вне водной среды. Тем не менее по тем или иным причинам то одна, то другая группа рептилий в разные периоды вновь «пытала счастья» в воде. Точно указать эти причины пока не представляется возможным, но, как правило, освоение видом новой ниши объясняют ее незанятостью, наличием пищевых ресурсов и отсутствием хищников.

Настоящее вторжение ящеров в океан началось после самого крупного за всю историю нашей планеты пермскотриасового вымирания (250 миллионов лет назад). О причинах этой катастрофы специалисты спорят до сих пор. Выдвигаются разные версии: падение крупного метеорита, интенсивная вулканическая активность, массовый выброс гидрата метана и углекислого газа. Ясно одно — за крайне непродолжительный по геологическим меркам период времени из всего многообразия видов живых организмов не стать жертвой экологической катастрофы удалось лишь каждому двадцатому. Опустевшие теплые моря предоставляли «колонизаторам» большие возможности, и, вероятно, именно поэтому в мезозойскую эру возникло сразу несколько групп морских рептилий. Четыре из них по численности, разнообразию и распространению поистине не имели себе равных. Каждая из групп — ихтиозавры, плезиозавры, их родственники плиозавры, а также мозазавры — состояла из хищников, занимавших вершины пищевых пирамид. И каждая из групп породила колоссов поистине чудовищных размеров.

Важнейшим фактором, определившим успешное освоение мезозойскими пресмыкающимися водной среды, послужил переход к живорождению. Вместо того чтобы откладывать яйца, самки производили на свет полностью сформировавшихся и довольно крупных детенышей, тем самым повышая их шансы на выживание. Таким образом, жизненный цикл рептилий, о которых здесь идет речь, теперь полностью проходил в воде, и последняя ниточка, связывающая морских ящеров с сушей, была порвана. В дальнейшем, по-видимому, именно это эволюционное приобретение позволило им уйти с мелководий и покорить открытое море. Отсутствие необходимости выходить на берег сняло ограничения на размеры, и некоторые из морских рептилий воспользовались преимуществами гигантизма. Вырасти большим — непросто, но уж если вырос — попробуй одолей такого. Сам кого угодно обидит.

Шонизавр — самая большая морская рептилия за всю историю эволюции, возраст которой превышает 200 миллионов лет. Весила такая громадина до 40 тонн. Вероятно, пищей ей служили мелкие стайные рыбы и кальмары

Ихтиозавры — больше, глубже, быстрее

Предки рыбоящеров-ихтиозавров, освоившие водную среду около 245 миллионов лет назад, были некрупными обитателями мелководий. Их тело было не бочкообразным, как у потомков, а удлиненным, и его изгибание играло не последнюю роль при движении. Однако в течение 40 миллионов лет внешний вид ихтиозавров существенно изменился. Исходно удлиненное тело стало более компактным и идеально обтекаемым, а хвостовой плавник с большой нижней лопастью и маленькой верхней у большинства видов трансформировался в почти симметричный.

О родственных связях ихтиозавров палеонтологам приходится только догадываться. Считается, что эта группа очень рано отделилась от эволюционного ствола, впоследствии давшего такие ветви пресмыкающихся, как ящерицы и змеи, а также крокодилы, динозавры и птицы. Одной из главных проблем до сих пор остается отсутствие переходного звена между наземными предками ихтиозавров и примитивными морскими формами. Первые известные науке рыбоящеры — это уже полностью водные организмы. Каков был их предок, пока сказать затруднительно.

Длина шеи эласмозавров, живших 100 миллионов лет назад, зачастую превышала суммарную длину их тела и хвоста. Шея была их главным инструмен том для охоты на рыбу и головоногих моллюсков

Длина большинства ихтиозавров не превышала 2–4 метров. Однако среди них были и гиганты, достигавшие 21 метра. К таким громадинам относились, например, шонизавры, жившие в конце триасового периода, около 210 миллионов лет назад. Это одни из самых больших морских животных, когда-либо обитавших в океанах нашей планеты. Кроме огромных размеров этих ихтиозавров отличал очень длинный череп с узкими челюстями. Чтобы представить себе шонизавра, как пошутил один американский палеонтолог, надо надуть огромного резинового дельфина и сильно вытянуть ему морду и плавники. Самое интересное заключается в том, что только у молодняка были зубы, тогда как десны взрослых рептилий были беззубыми. Вы спросите: как же питались такие колоссы? На это можно ответить: если бы шонизавры были поменьше, то можно было бы предположить, что они гонялись за добычей и глотали ее целиком, как это делают меч-рыба и ее родственники — марлины и парусники. Однако быстроходными двадцатиметровые гиганты быть не могли. Возможно, они насыщали себя мелкой стайной рыбой или кальмарами. Есть также предположение, что взрослые шонизавры использовали фильтрационный аппарат наподобие китового уса, позволявший им отцеживать из воды планктон. К началу юрского периода (200 миллионов лет назад) в морях появились виды ихтиозавров, сделавшие ставку на скорость. Они ловко преследовали рыбу и стремительных белемнитов — вымерших родственников кальмаров и каракатиц. По современным расчетам, трех-четырехметровый ихтиозавр стеноптеригиус развивал крейсерскую скорость не меньшую, чем одна из самых быстрых рыб, тунец (дельфины плавают в два раза медленнее), — почти 80 км/ч или 20 м/с! В воде! Основным движителем таких рекордсменов служил мощный хвост с вертикальными лопастями, как у рыб.

В юрском периоде, ставшем золотым веком ихтиозавров, эти ящеры были самыми многочисленными морскими пресмыкающимися. Некоторые виды ихтиозавров в поисках добычи могли нырять на глубину до полукилометра и больше. Различать движущиеся объекты на такой глубине эти рептилии могли благодаря размеру своих глаз. Так, у темнодонтозавра диаметр глаза равнялся 26 сантиметрам! Больше (до 30 сантиметров) — только у гигантского кальмара. От деформаций при быстром движении или на большой глубине глаза ихтиозавров предохранял своеобразный глазной скелет — опорные кольца, состоящие из более чем десятка костных пластинок, развивающихся в оболочке глаза — склере.Вытянутая морда, узкие челюсти и форма зубов рыбоящеров указывают на то, что питались они, как уже говорилось, относительно некрупными животными: рыбой и головоногими моллюсками. Одни виды ихтиозавров обладали остроконечными коническими зубами, которые были хороши, чтобы хватать верткую, скользкую добычу. Напротив, у других ихтиозавров зубы были широкими, с тупыми или закругленными вершинами, чтобы давить раковины таких головоногих, как аммониты и наутилиды. Однако не так давно был обнаружен скелет беременной самки ихтиозавра, внутри которой кроме рыбьих костей нашли кости молодых морских черепашек и, что удивительнее всего, кость древней морской птицы. Есть также сообщение и об обнаружении в брюхе рыбоящера остатков птерозавра (летающего ящера). А это значит, что рацион ихтиозавров был значительно разнообразнее, чем считалось ранее. Более того, у одного из обнаруженных в этом году видов ранних рыбоящеров, живших в триасе (около 240 миллионов лет назад), кромки ромбических на поперечном сечении зубов были зазубренными, что говорит о его способности отрывать от добычи куски. Опасных врагов у такого монстра, достигавшего в длину 15 метров, практически не было. Однако эта ветвь эволюции по неясным причинам пресеклась во второй половине мелового периода, около 90 миллионов лет назад.

В костях тилозавров, живших 90–65 миллионов лет назад, обнаружены следы некрозов. Как правило, подобные патологии характерны для животных, погружающихся на большую глубину Плезиозавры и плиозавры — непохожие родственники На мелководьях морей триасового периода (240–210 миллионов лет назад) процветала еще одна группа рептилий — нотозавры. По своему образу жизни они больше всего напоминали современных тюленей, проводя часть времени на берегу. Для нотозавров была характерна удлиненная шея, а плавали они при помощи хвоста и перепончатых лап. Постепенно у некоторых из них лапы заместились на плавники, которые использовались как весла, и чем мощнее они были, тем больше ослабевала роль хвоста. Нотозавры считаются предками плезиозавров, которых читатель хорошо знает по легенде о чудовище из озера Лох-Несс. Первые плезиозавры появились еще в середине триаса (240–230 миллионов лет назад), однако начало их расцвета приходится на начало юрского периода, то есть около 200 миллионов лет назад. Тогда же появились и плиозавры. Эти морские рептилии были близкими родственниками, однако выглядели они по-разному. Представители обеих групп — случай уникальный среди водных животных — передвигались при помощи двух пар крупных веслообразных плавников, причем их движения, вероятно, были не однонаправленными, а разнонаправленными: когда передние плавники двигались вниз, задние — вверх. Также можно предположить, что чаще использовались только передние плавниковые лопасти — так экономилось больше энергии. Задние же подключались к работе только во время бросков на добычу или спасения от более крупных хищников. Плезиозавров легко узнать по очень длинной шее. Так, например, у эласмозавра она состояла из 72 позвонков! Ученым известны даже скелеты, шея у которых длиннее, нежели тело и хвост, вместе взятые. И, по-видимому, именно шея была их преимуществом. Пусть плезиозавры были и не самыми быстрыми пловцами, зато самыми маневренными. Кстати, с их исчезновением длинношеие животные в море больше не появлялись. И еще один интересный факт: скелеты некоторых плезиозавров найдены не в морских, а в эстуарных (там, где реки впадали в моря) и даже пресноводных осадочных породах. Таким образом, ясно, что эта группа обитала не исключительно в морях. В течение долгого времени считалось, что плезиозавры питались главным образом рыбой и головоногими моллюсками (белемнитами и аммонитами). Ящер медленно и незаметно подплывал к стае снизу сзади и благодаря своей сверх длинной шее выхватывал добычу, хорошо заметную на фоне светлого неба, прежде чем стая бросалась наутек. Но сегодня очевидно, что рацион этих рептилий был богаче. В найденных скелетах плезиозавров часто встречаются гладкие камни, вероятно, специально проглоченные ящером. Специалисты предполагают, что это был не балласт, как считалось ранее, а самые настоящие жернова. Мускулистый отдел желудка животного, сокращаясь, двигал эти камни, а они раздавливали крепкие раковины моллюсков и панцири ракообразных, попавшие в утробу плезиозавра. Скелеты плезиозавров с остатками донных беспозвоночных свидетельствуют о том, что кроме видов, специализировавшихся на охоте в толще воды, были и такие, которые предпочитали, плавая у поверхности, собирать добычу со дна. Возможно также, что некоторые плезиозавры могли переходить с одного типа корма на другой в зависимости от его доступности, ведь длинная шея — это великолепная «удочка», при помощи которой можно было «ловить» самую разную добычу. Стоит добавить, что шея этих хищников была довольно жесткой конструкцией, и резко изгибать или поднимать ее из воды они не могли. Это, кстати, ставит под сомнение многие рассказы о лохнесском чудовище, когда очевидцы сообщают, что видели именно длинную шею, торчащую из воды. Самый крупный из плезиозавров — это новозеландский мауизавр, достигавший 20 метров в длину, почти половину которой составляла гигантская шея. Первые плиозавры, жившие в конце триасового и начале юрского периодов (около 205 миллионов лет назад), сильно напоминали своих родственников-плезиозавров, поначалу вводя в заблуждение палеонтологов. Головы у них были относительно небольшие, а шеи — довольно длинные. Тем не менее к середине юрского периода отличия стали очень значительными: основной тенденцией их эволюции стало увеличение размеров головы и мощности челюстей. Шея, соответственно, стала короткой. И если плезиозавры охотились преимущественно за рыбой и головоногими моллюсками, то взрослые плиозавры гонялись за другими морскими рептилиями, в том числе плезиозаврами. Кстати, падалью они тоже не брезговали. Самым крупным из первых плиозавров был семиметровый ромалеозавр, однако его размеры, в том числе и размеры его метровых челюстей, меркнут при сравнении с чудовищами, появившимися позднее. В океанах второй половины юрского периода (160 миллионов лет назад) хозяйничали лиоплевродоны — монстры, достигавшие, возможно, 12 метров в длину. Позднее, в меловом периоде (100–90 миллионов лет назад), жили колоссы сходных размеров — кронозавры и брахаухениусы. Однако самыми огромными были плиозавры позднеюрского периода. Лиоплевродоны, населявшие морские глубины 160 миллионов лет назад, могли быстро передвигаться с помощью больших ласт, которыми они взмахивали словно крыльями Еще больше?! В последнее время палеонтологам несказанно везет на сенсационные находки. Так, два года назад норвежская экспедиция под руководством доктора Йорна Хурума извлекла из вечной мерзлоты на острове Шпицберген фрагменты скелета гигантского плиозавра. Его длину рассчитали по одной из костей черепа. Оказалось — 15 метров! А в прошлом году в юрских отложениях графства Дорсет в Англии ученых ждала еще одна удача. На одном из пляжей залива Уэймут местный собиратель ископаемых останков Кевин Шихан выкопал почти полностью сохранившийся огромный череп размером 2 метра 40 сантиметров! Длина этого «морского дракона» могла составлять целых 16 метров! Почти такой же была длина молодой особи плиозавра, найденного в 2002 году в Мексике и названного Монстром из Арамберри.Но и это еще не все. В Музее естественной истории Оксфордского университета хранится гигантская нижняя челюсть плиозавра-макромеруса, размер которой составляет 2 метра 87 сантиметров! Кость повреждена, и считается, что ее полная длина была никак не меньше трех метров. Таким образом, ее владелец мог достигать 18 метров. Поистине императорские размеры. Но плиозавры были не просто огромными, они были настоящими чудовищами. Если кто и представлял для них угрозу, то только они сами. Да, огромный, похожий на кита ихтиозавр-шонизавр и длинношеий плезиозавр-мауизавр были длиннее. Но колоссальные хищники-плиозавры были идеальными «машинами для убийства» и не имели себе равных. Трехметровые плавники стремительно несли монстра к цели. Могучие челюсти с частоколом из огромных зубов размером с банан крошили кости и разрывали плоть жертв, не считаясь с их размерами. Они воистину были непобедимы, и если кого и можно сравнить с ними по мощи, так это ископаемую акулу-мегалодона. Тираннозавр рекс рядом с гигантскими плиозаврами смотрится как пони перед голландским тяжеловозом. Взяв для сравнения современного крокодила, палеонтологи рассчитали давление, которое развивали челюсти огромного плиозавра в момент укуса: оказалось, примерно 15 тонн. Представление о мощи и аппетите одиннадцатиметрового кронозавра, жившего 100 миллионов лет назад, ученые получили, «заглянув» в его брюхо. Там они нашли кости плезиозавра.На протяжении юрского и большей части мелового периода плезиозавры и плиозавры были доминирующими океанскими хищниками, хотя не следует забывать, что неподалеку всегда были акулы. Так или иначе, крупные плиозавры вымерли около 90 миллионов лет назад по неясным причинам. Однако, как известно, свято место пусто не бывает. На смену им в морях позднего мелового периода появились гиганты, которые могли бы соперничать с самыми могучими из плиозавров. Речь идет о мозазаврах. Мозазавр мозазавру — обед Группа мозазавров, заместившая, а может быть, и вытеснившая плиозавров и плезиозавров, возникла из эволюционной ветви, близкой к варанам и змеям. У полностью перешедших к жизни в воде и ставших живородящими мозазавров лапы заместились на плавники, однако основным движителем был длинный уплощенный хвост, причем у некоторых видов он оканчивался плавником наподобие акульего. Можно отметить, что, судя по патологическим изменениям, обнаруженным в окаменевших костях, некоторые мозазавры умели глубоко нырять и, как все экстремальные ныряльщики, страдали от последствий таких погружений. Некоторые виды мозазавров питались донными организмами, круша раковины моллюсков короткими широкими зубами с округлыми вершинами. Однако конические и немного загнутые назад страшные зубы большинства видов не оставляют сомнений в пищевых пристрастиях их обладателей. Они охотились на рыбу, в том числе акул, и головоногих моллюсков, крушили панцири черепах, глотали морских птиц и даже летающих ящеров, рвали на части других морских рептилий и друг друга. Так, внутри девятиметрового тилозавра были найдены полупереваренные кости плезиозавра.Конструкция черепа мозазавров позволяла им глотать целиком даже очень крупную добычу: как у змей, их нижняя челюсть была снабжена дополнительными суставами, а некоторые кости черепной коробки сочленялись подвижно. В результате распахнутая пасть была поистине чудовищных размеров. Более того, в ней на нёбе росли два дополнительных ряда зубов, позволявших крепче удерживать добычу. Однако не стоит забывать, что на мозазавров тоже охотились. У найденного палеонтологами пятиметрового тилозавра был раздавлен череп. Единственный, кто мог такое сделать, так это другой, более крупный мозазавр. За 20 миллионов лет мозазавры бурно эволюционировали, дав гигантов, по массе и размерам сравнимых с монстрами из других групп морских рептилий. К концу мелового периода, во время очередного великого вымирания, гигантские морские ящеры исчезли вместе с динозаврами и птерозаврами. Возможными причинами новой экологической катастрофы могли стать удар огромного метеорита и (или) повышенная вулканическая активность.Первыми, причем еще до мелового вымирания, исчезли плиозавры, несколько позднее — плезиозавры и мозазавры. Считается, что произошло это из-за нарушения пищевых цепей. Сработал принцип домино: вымирание некоторых массовых групп одноклеточных водорослей привело к исчезновению тех, кто ими питался — рачков, и, как следствие, рыб и головоногих моллюсков. Морские рептилии находились на вершине этой пирамиды. Вымирание мозазавров, например, могло быть следствием вымирания аммонитов, составлявших основу их рациона. Тем не менее окончательной ясности в этом вопросе нет. Например, две другие группы хищников, акулы и костистые рыбы, также питавшиеся аммонитами, пережили эпоху позднемелового вымирания с относительно небольшими потерями. Как бы то ни было, но эра морских монстров закончилась. И только через 10 миллионов лет вновь появятся морские гиганты, но уже не ящеры, а млекопитающие — потомки похожего на волка пакицетуса, первым освоившего прибрежное мелководье. От него ведут свою родословную современные киты. Однако это уже другая история. Наш журнал рассказал об этом в первом номере 2010 года. Андрей Островский Вокруг света

Киты: галопом к морю

Эволюция — не всегда движение к новому. Бывают и отступления. Но это не всегда деградация: все зависит от качества изменений организма в процессе развития. Этот принцип относится и к китам, вернувшимся с суши обратно в воду. Они не только не регрессировали, но и сумели так приспособиться к водНевидимая сторонаной среде, что оставили далеко позади себя все остальные виды живых существ, спустившихся в воду одновременно с ними или после них.

Кто самый близкий родственник бегемота? Нет, не слон и не носорог. Правильный ответ — кит. Конечно, на первый взгляд это может показаться странным. Кит живет в воде и похож на рыбу: у него и плавники, и хвост… Но физиология китовых однозначно свидетельствует о том, что много миллионов лет назад их предки ходили по земле: киты теплокровны, дышат легкими, а детенышей, выношенных в утробе, выкармливают молоком, как все млекопитающие. Но при чем здесь именно бегемот? Чтобы разобраться в этом, обратимся к очень отдаленным эволюционным событиям.

Водные иммигранты

Возвращение сухопутных живых существ обратно в воду в процессе эволюции случалось не раз. Ученые называют три возможные причины таких переходов: неблагоприятные климатические условия, трудности в поисках пищи и засилье хищников. Зачастую эти факторы действовали одновременно.

Киты как раз и относятся к вторичноводным животным, то есть вернувшимся в океанскую стихию, но занимают среди них особое положение. Кроме мезозойских морских ящеров, это единственная группа позвоночных, которые «полностью забыли» о своем некогда сухопутном образе жизни, в отличие от крокодилов, моржей или пингвинов — тоже вторичноводных, но не потерявших связь с берегом. Киты полностью адаптировались к водной среде, и если их предки ходили на четырех ногах и были покрыты шерстью, то современные китообразные обладают конституцией, идеально подходящей для перемещения в водной среде.

Одной из причин, позволивших предкам китообразных освоить водную среду, могли стать благоприятные внешние условия. Если на суше условия существования ухудшались, то вода вполне могла стать подходящим убежищем. История китовых начинается в эоценовую эпоху, 55 миллионов лет назад. Теплые заливы древнего океана Тетис изобиловали пищей, а ниша, занимаемая крупными морскими хищниками, оставалась относительно свободной. Хотя акулы и крокодилы в те времена чувствовали себя очень неплохо, крупные хищные морские рептилии — плезиозавры и мозазавры — вымерли вместе с динозаврами. Природа дала предкам китов шанс, и они его использовали. Возможно также, что не последнюю роль в прогрессивной эволюции китов сыграл их мозг, который по пока неизвестным причинам развит у китовых лучше, чем у всех остальных современных вторичноводных.

Базилозавр
Жил на Земле 45 млн лет назад, все еще обладал рудиментарными задними конечностями. Несмотря на то что это млекопитающее вело водный образ жизни, оно было неспособно к долгому плаванию и охотилось на мелководье

Кто такие китопарнокопытные?

Итак, как мы поняли, с сушей китов не связывает ничего, кроме… правильно — родственных уз с бегемотом. Это в 1985 году установил, сравнивая белки иммунной системы млекопитающих, Винсент Сарич — профессор Калифорнийского университета в Беркли. Однако долгое время такому факту не могли найти прямого подтверждения непосредственно на палеонтологическом материале. Те костные остатки, которые были в распоряжении ученых, давали основание утверждать только то, что родственниками китов были мезонихии — очень дальние хищные предшественники парнокопытных, похожие на массивных собак и жившие в палеогеновый период (63–33 миллиона лет назад). Об этом свидетельствовали зубы ископаемых китов: как и у мезонихий, они были особой формы — трехвершинные. К этому же добавлялись и некоторые сходные черты в строении черепа. Новые палеонтологические данные появились только в последней четверти ХХ века. В те годы в Пакистане, на месте береговой линии древнего океана Тетис, разделявшего в эоцене (55–37 миллионов лет назад) Евразию и Африку, проводил раскопки известный американский палеонтолог Филипп Гингерич. В 1979 году ему попался кусок черепа неизвестного, явно сухопутного животного размером с большую собаку, жившего около 52 миллионов лет назад. Однако строение слуховой системы у находки странным образом напоминало китовую. Речь шла о так называемой слуховой булле, вернее, о ее медиальном утолщении — массивном костном образовании, встречающемся только у современных морских гигантов. Вскоре были обнаружены зубы и челюсть, подтвердившие связь его обладателя с китообразными. Находку так и назвали — пакицет, то есть «кит из Пакистана». Сначала пакицета представляли как земноводного хищника, похожего на тюленя, — переходное звено от мезонихий к ископаемым китам.

Пакицет
Тазовые кости пакицета Гингерич нашел 30 лет назад. Но он не знал, кому они принадлежали. «Мы в шутку говорили о китах с ногами, — рассказывал ученый, — представить себе их всерьез никому из нас и в го лову не пришло». Но уже следующим эволюционным звеном после пакицета был амбулоцет (фото вверху), по виду — почти крокодил

И только в 2001 году в распоряжение ученых поступил целый скелет этого животного. Он тоже происходил из Пакистана, но его обнаружил уже не Гингерич, а Ханс Тевиссен — профессор анатомии Северо-восточного университетского медицинского колледжа в Огайо. Оказалось, что обликом пакицет напоминал большеголовую, длинномордую собаку размером с волка, обладающую тем не менее копытцами и длинным хвостом. Он вел полуводный образ жизни, о чем свидетельствуют два факта: с одной стороны, остатки пакицета находят в прибрежных морских или речных отложениях, с другой — его слуховой аппарат был не приспособлен для функционирования в водной среде. Вероятно, эти предки китов отправились на мелководье, изобиловавшее рыбой и различными беспозвоночными, когда климатические изменения сократили наземные пищевые ресурсы и усилили конкуренцию между хищниками. Дело в том, что в эоцене произошло похолодание: температура упала в среднем от +28 до +16 °С, что привело к сокращению площади тропических лесов и появлению на их местах обширных открытых пространств. По мнению ученых, за этим последовало увеличение разнообразия и численности псовых, что и привело к обострению конкуренции между хищниками.

Но самое интересное заключается в том, что пакицет был парнокопытным! Об этом свидетельствует его таранная (надпяточная) кость, формирующая нижнюю часть голеностопного сустава и передающая вес тела на стопу. Как у всех парнокопытных (и только у них), у пакицета она состоит как бы из двух блоков, что обеспечивает гибкость стопы при беге. На взгляд палеонтологов, это служит прямым доказательством того, что непосредственный предок кита (о чем свидетельствует его ушная булла) относился к этому же отряду. Так что предполагаемое родство пакицета с бегемотом — тоже парнокопытным животным, было доказано. Теперь стало очевидным, что китообразные отделились от древних парнокопытных уже после того, как последние разошлись с мезонихиями, поэтому некоторые ученые даже объединяют парнокопытных и китообразных в один отряд так называемых китопарнокопытных (Cetartiodactyla).

Родоцет
Жил 47 млн лет назад, был одним из первых китовых, ушедших на большую глубину. Но его задние конечности были еще велики и помогали двигаться под водой. Некоторые из его родственников-протоцетид уже не имели больших зубов и добычу проглатывали целиком. К родоцету это явно не относится

Меняю лапы на хвост

После открытия пакицета в эволюционной цепи «встало на свое место» еще одно ископаемое существо, остатки которого Тевиссен обнаружил в 1992 году на пакистанских берегах Тетиса, в геологических слоях возрастом около 48 миллионов лет. Теперь оказалось, что оно идеально подходит на роль переходного звена между современными китами и их наземными предками. Неизвестное животное, обладавшее трехвершинными зубами, ушной буллой и таранной костью, назвали амбулоцетом — «ходячим китом». Обликом амбулоцет напоминал крупноголового крокодила длиной до трех метров. Большие веслоподобные ступни, завершаемые неким подобием копытцев, свидетельствуют о том, что животное было хорошим пловцом. Причем при передвижении в воде его тело двигалось в вертикальной плоскости, так же как у современных китов, тюленей или морских коров, а не в горизонтальной, как у рыб. В свою очередь, крепкие кости ног, подвижные локтевые и запястные суставы говорят о том, что амбулоцет продолжал неплохо себя чувствовать и на суше.

Вероятно, амбулоцеты охотились, подстерегая добычу на мелководье. Их мощные челюсти были способны схватить достаточно крупную жертву, размером со среднего оленя, а благодаря особому строению носа, размещавшегося уже не на конце морды, как у собак, а выше, как у крокодила, эти хищники имели возможность съесть свой обед, не выходя из воды. Глаза амбулоцета уже давали только боковой обзор, а ушные раковины отсутствовали. Зато в отличие от пакицета он хорошо слышал в водной среде: у него в челюсти появился характерный для всех поздних китовых канал, проводивший звук к уху. Движение своей жертвы по суше амбулоцет отслеживал, прижимая голову к грунту и улавливая вибрации от ее шагов. А на основании результата химического анализа зубов ученые пришли к заключению, что хищник мог охотиться как в соленых, так и в пресных водоемах.Следующей ступенью эволюции китовых стали так называемые протоцетиды, к которым относятся протоцет, родоцет, эоцет и некоторые другие виды, жившие 47–45 миллионов лет назад. Их скелеты не столь «дефицитны» и известны науке еще с первой половины ХХ века. Протоцетиды были первыми китовыми, переместившимися с мелководья на глубину. Эволюция наградила их горизонтальным хвостовым плавником, который будут наследовать все поколения китов вплоть до наших дней. Но если сегодня киты используют этот плавник как основной орган своего движения, однозначно утверждать то же самое относительно протоцетид ученые не спешат.

Известно, что протоцетиды сохраняли довольно заметные задние конечности. Но могли ли они выходить на сушу — неизвестно. Скорее всего, по образу жизни их можно сопоставить с современными моржами. К протоцетидам относится и макарацет. Его остатки были обнаружены в 2004 году в Восточном Белуджистане (Пакистан). Название свое этот зверь получил за сходство с Макарой — персонажем индийской мифологии, представлявшем собой что-то вроде нашего козерога, только с головой слона. Да-да, у макарацета был хобот! Правда, не очень большой. Возможно, что им он собирал моллюсков или других небольших обитателей дна.

Зигофизитер Похожий на дельфина зигофизитер, остатки которого были найдены в Италии в слоях возрастом 10 млн лет, в науке на самом деле называется кашалотом-убийцей

Протоцетиды также считаются первыми китообразными, которые сумели распространиться за пределы Индо-Пакистанской области — их остатки найдены в Африке и Северной Америке. Некоторые ученые полагают, что от протоцетид напрямую произошли все более поздние китообразные. По крайней мере протоцетиды задали общую схему дальнейшей эволюции китов: сокращение числа жестко скрепленных между собой крестцовых позвонков (благодаря этому упрощались волнообразные движения тела), исчезновение уже ненужного крестцово-тазового сочленения, к которому крепились задние конечности, сокращение длины шейных позвонков, улучшающее гидродинамику, и перемещение ноздрей на морде все выше.

Протоцетидам наследовали базилозавры, появившиеся на Земле 45 миллионов лет назад. Их ископаемые остатки в основном происходят с юга США и изЕгипта, но, скорее всего, эти животные были распространены по всему свету. Базилозавры были гигантами: их змеевидное тело с большим хвостовым плавником достигало 25 метров в длину и весило до 6 тонн. Как и прочие древние киты, они имели конические предкоренные и зазубренные коренные зубы. Первый скелет этого морского хищника был найден еще в 1840 году. Находку сделали в Луизиане, на юге США. Но первое его описание было ошибочным: базилозавра приняли за огромную морскую ящерицу (отсюда и его название — «царь-ящерица»). Другие виды позже были найдены в Египте и Пакистане. Больше всего повезло уже известному нам Гингеричу. Ему попался самый полный из всех известных науке скелет базилозавра, да еще 18-метровой длины! Это случилось в 2005 году во время раскопок в так называемой Долине китов, у юго-западной окраины Каира.

Строение позвоночника базилозавра дает возможность предположить, что при плавании он уже мог существенно изгибать тело в вертикальной плоскости (представьте себе, как плывут кит или дельфин). Однако неизвестно: был ли базилозавр способен к длительному плаванию и глубокому нырянию? На сушу он не выходил и, скорее всего, охотился на крупную рыбу недалеко от побережья.

Базилозавры все еще имели задние конечности с несколькими пальцами и подвижным коленным суставом, правда, они были совсем маленькими и не годились для передвижения. Возможно, самцы использовали их для брачных объятий.

Дорудон был родственником и современником базилозавра. При общем сходстве он уступал только размером. Сначала дорудонов даже принимали за детенышей базилозавра. Но в 1990-е все встало на свои места — нашли детенышей дорудона

Рекордсмены эволюции

Надо сказать, что эволюция китовых шла довольно высокими темпами: уже 40 миллионов лет назад появились их современные подотряды: зубатые и усатые киты. Возможно, что этому способствовали изменения климата: уровень Мирового океана понизился, возникли новые холодные течения, а в Южном полушарии начал образовываться ледяной панцирь. В это время киты стали осваивать открытый океан, учиться глубоко нырять и долго оставаться под водой.

Конечно, представленная эволюционная схема развития китовых далека от полноты, равно как далека от нее палеонтология в целом как наука, и в этом ее особенность. Предстоит совершить еще не одно открытие, которое сможет на следующий миллиметр приблизить нас к объективной истине. Но, вероятно, общий вектор развития китов уже определен и меняться не будет. Это подтверждает и открытие, сделанное в 2006 году учеными из Северо-восточного университетского медицинского колледжа в Огайо. Им удалось установить, что дельфины обладают геном, отвечающим за появление у эмбрионов задних конечностей в первые два месяца вынашивания. Затем активируется «контрген» и ненужные «лапы» исчезают. Такой аргумент должен убедить скептиков, не желающих верить в лихие изгибы эволюции.

Иллюстрации Эльдара Закирова

Павел Сидоркин

Вокруг света