Хроники тираннозавра: Биология и эволюция самого известного хищника в мире - Дэвид Хоун

На рисунке представлен упрощенный вид скелета. Всего в одной особи тираннозавра содержится пара сотен костей (и у большинства еще добрая сотня зубов в челюстях), большая часть которых парные (левая и правая плечевые кости, левая и правая подвздошные, левая и правая верхнечелюстные и т. д.), кроме позвонков и вилки (хотя на самом деле она представляет собой сросшиеся парные кости – ключицы). В большинстве ископаемых экземпляров присутствует только лишь малая часть от этого общего количества, и даже в скелетах, характеризуемых как «полные», могут отсутствовать довольно много костей (конечно, если у вас осталась левая передняя лапа, вы имеете представление о том, как выглядела правая и т. д.).

У тираннозавров есть некоторые уникальные относительно других динозавров черты (например, сильно разросшийся свободный конец лобковой кости, называемый «башмак»). Однако в основном строение скелета у них динозавровое и вполне типичное для большинства тетраподов (группы, включающей всех амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих). Те, кто знаком с анатомией человека или других животных, таких как млекопитающие или птицы, узнают многие названия костей. Названия в основном общие, потому что в эволюционном смысле и кости аналогичны (однако, поскольку анатомическую терминологию развивали по отдельности разные люди в разное время, анатомы млекопитающих, птиц и рептилий могут использовать различные названия для одних и тех же костей). В черепах животных большинство костей тождественны и располагаются на тех же местах, сходный позвоночник, четыре конечности, в каждой сначала одна кость, потом две, потом несколько меньших, образующих сустав, потом пальцы передних и задних конечностей. Эволюционная схема скелета тетраподов возникла рано и остается схожей у почти всех животных, при этом в ходе эволюции получилось не очень много приобретений (например, у многих птиц длинные шеи с многочисленными добавочными позвонками) и изрядное количество потерь (у нас почти нет хвоста, а змеи и киты практически утратили ноги). Различия между животными определяются формой и строением названных частей скелета, а также тем, как они соединяются с мышцами, кровеносными сосудами, легкими и другими анатомическими элементами, формируя по-разному выглядящие (и ведущие себя) виды животных.

Часть I

Введение

Глава 1

Знакомство с динозаврами

Примерно 160 млн лет назад, вероятно, где-то в Северном полушарии новая группа хищных динозавров начала отделяться от родственников. Возможно, с виду они не очень сильно отличались от своих современников – все-таки эволюция не происходит за одну ночь. Эти животные были довольно мелкими и не выделялись особенно большими головами, длинными передними лапами или короткими хвостами – просто хищные бипедальные (двуногие) динозавры, занимающиеся поисками пищи, хватающие любое мясо, какое только попадется, и не приближающиеся к большим чудовищам, населявшим ту же территорию.

Однако со временем в этой новой группе животных появились самые крупные наземные хищники всех времен с гигантскими головами, громадными зубами, крошечными передними лапами и сильно изменившимися задними. Самые крупные особи достигали, вероятно, 14 м в длину и весили свыше 8 т. Они стали предметом большего числа исследований, чем любая другая ветвь динозавров (кроме птиц), а также сделались визитной карточкой эволюции, да и динозавров в целом. Это были тираннозавры – Tyrannosaurus rex и его предки и родственники – группа динозавров, просуществовавшая около 100 млн лет, представленная по меньшей мере 25 известными видами. Пожалуй, ни одно латинское видовое название не известно так же широко, как Tyrannosaurus rex (и я уверен, ни одно не пишут неправильно так же часто), и носящее это имя животное, разумеется, является самым популярным и известным широкой публике динозавром. «Парк юрского периода» и «Кинг-Конг» не были бы такими без тираннозавра, и число посетителей музеев возрастает всякий раз, как выставляется новый скелет или аниматронная модель этого животного. Трудно определить цену славы, но самый большой и полный из ныне известных скелетов T. rex продан в 1997 г. за миллионы долларов (рис. 4).

Тираннозавры фантастически харизматичны: их размеры, внешность и репутация опережают их повсюду, и почти не найдется газетных статей или репортажей о динозаврах, где каким-либо образом ни упомянули бы тираннозавров («такие же большие, как…», «родственники…», «жили за 75 млн лет до…» и т. д. и т. п.). Также об этих животных сложилось огромное количество вездесущих клише и мемов, однако от бесконечного повторения они не становятся истиной. Тираннозавры не питались одной лишь падалью; они не проводили всю жизнь в сражениях со взрослыми трицератопсами, зрение у них было не плохое, они не могли бежать со скоростью 50 км/ч, самки не превосходили в размерах самцов и т. д. К сожалению, фантазии и преувеличения затмевают интереснейшую эволюционную историю: как и почему тираннозавры выросли такими большими, откуда взялись крошечные ручки и гигантские головы, как они себя вели? Мы очень много знаем о животных, принадлежащих к этой группе: их анатомию, эволюцию, поведение и общую биологию, но почти невозможно сказать что-либо, заглушающее хор восклицаний о том, какие они замечательные, или вопросов, победил бы тираннозавр в схватке со спинозавром.

Данный обзор и анализ богатейших научных данных будет включать в себя кости, кожу, перья, отпечатки ног, результаты сканирований черепов, возможные подтверждения обнаружения сохранившихся по прошествии 66 млн лет хрящей, крепление мышц, травмы и силу укуса и даже исследования целых экосистем. Скелеты и зубы находят от Австралии до Монголии, в Британии, Канаде и Бразилии; история тираннозавров охватывает больше 100 млн лет палеонтологической летописи и больше века научной работы.

Пробуждение затерянного мира

Летопись динозавров начинается в Британии в первой половине XIX в. В 1824 г. тогда священник (позже декан Вестминстерского аббатства) Уильям Баклэнд, британский натуралист, работавший в Оксфордском университете, дал имя самому первому динозавру – мегалозавру (Megalosaurus). Известный в течение некоторого времени почти исключительно по нижней челюсти и нескольким зубам, этот динозавр все равно был невероятной находкой и сенсацией того времени. Зубы вполне очевидно выдавали в животном хищника, а его происхождение из эпохи, называвшейся тогда «эра рептилий» (мезозой), и как минимум несколько общих черт с крокодилами указывали на то, что это рептилия неизвестного доселе вида. Первые реконструкции показывали гигантскую ящерицу с острыми зубами, очертаниями напоминавшую носорога. Люди уже находили огромных морских чудовищ (которых мы сейчас знаем как ихтиозавров и плезиозавров), особенно на южном побережье Англии, а теперь обнаружилась и гигантская сухопутная рептилия.

Но термин «динозавр» был введен в обращение не раньше, чем в Англии выкопали еще несколько окаменелых фрагментов мегалозавра, а также костей и зубов других наземных ископаемых ящеров. Сэр Ричард Оуэн (основатель Музея естественной истории в Лондоне, блестящий анатом и биолог, при этом фигура весьма неоднозначная) понял, что ряд этих ископаемых животных обладает определенными общими признаками и их можно объединить в группу, а посему они достойны нового названия. Таким образом, в 1842 г. появился термин «динозавры» («ужасные ящеры», Dinosauria), и с тех самых пор публика пребывает от них в восторге. Точные науки и естественная история в XIX в. были популярным времяпровождением, и новые открытия в одночасье становились сенсацией. Публичные лекции по палеонтологии и древним животным проходили в битком набитых залах, а выставки в Европе и США собирали тысячи посетителей, желающих посмотреть на реконструкции динозавров. Эти животные с самого начала обрели популярность и быстро стали модными среди людей из высшего общества. Хотя некоторые из первых обнаруженных динозавров (в частности, игуанодон, описанный великим соперником Оуэна доктором Гидеоном Мантеллом) были известны по более полным останкам и более многочисленным экземплярам, в общественном воображении мегалозавр определенно занимал место первого среди равных. Вероятно, хищники с их когтями и зубами неизбежно глубже проникают в сознание. Мегалозавр упомянут в диккенсовском «Холодном доме», и он же является главным динозавром-врагом, угрожающим исследователям конан-дойлевского «Затерянного мира».

Представления об этих животных, складывавшиеся у публики, часто менялись, поскольку начиная с самых первых открытий возникли серьезные разногласия по поводу общего внешнего вида и образа жизни динозавров. Являлись ли они просто ящероподобными рептилиями, только очень-очень большими, или же какими-то совершенно иными и особенными существами? Разумеется, они были огромны, но, возможно, в некоторых отношениях больше походили на млекопитающих и птиц. Форма их тазобедренных суставов и бедренных костей предполагала, что они обладали вертикальной посадкой туловища, а не ползали как «низшие» рептилии, такие как современные ящерицы (чьи ноги расставлены по бокам, а не находятся под телом), и быстро стало очевидно, что мегалозавр и его хищные родственники – группа, позже получившая название «тероподы», – ходили только на задних лапах. Хотя в Европе, по-видимому, преобладали отстаиваемые Оуэном представления об относительно медлительных и неповоротливых динозаврах, новые открытия (и идеи) в Северной Америке вскоре перевели фокус на Новый Свет.