Журнал Discovery: Палеонтология. Зоопарк юрского периода

Конец света по-юрски

Переломное событие, изменившее дальнейшее развитие динозавров, произошло в раннеюрскую эпоху. К огорчению исследователей, окаменелости того периода попадались им в руки крайне редко, так что для построения рабочей теории ученым приходилось довольствоваться косвенными сведениями и гипотезами. За основу в 1960-е был принят доказанный факт существования огромного сверхконтинента Пангеи, который примерно в это время начал раскалываться на два материка поменьше: Лавразию на севере и Гондвану на юге. Все ученые соглашались, что распад Пангеи повлиял на динозавров, но как именно? Вот тут и начали плодиться теории.

На границе триасового периода и юры произошла некая глобальная катастрофа, которая привела к гибели половины видов всех живых существ на Земле. Ученые до сих пор спорят, чем она была вызвана. По одной из версий, это связано с бурной вулканической активностью того периода. Раскаленная лава покрыла сотни тысяч километров суши, пепел скрыл солнечный свет и тепло, а вырвавшиеся из недр Земли ядовитые газы буквально задушили жизнь в древнем Мировом океане.

Парадоксально, но это могло помочь динозаврам "прыгнуть в дамки", ведь массовая гибель животных и ослабление конкуренции способны дать мощный толчок эволюционному развитию одной выжившей группы видов.

Другая теория, связанная с распадом Пангеи, опирается на радикальное изменение климата, которое случилось в тот период. На сверхконтиненте преобладал крайне засушливый климат. На берегу океана погода была необычайно дождливой, а в глубине материка, где горы перекрывали путь насыщенным влагой муссонам, – очень сухой и жаркой. И климат не менялся столетиями.

Столь единообразный по климатическим условиям мир вел к единообразию животных, вот почему ранние динозавры так похожи друг на друга. И пока существовал сверхконтинент, значительных перемен в эволюции не наблюдалось. Когда Пангея раскололась, участки суши, миллионы лет находившиеся в глубине континента, окружила вода. Это неизбежно должно было изменить мировой климат и создать различные климатические зоны. А те, в свою очередь, – породить разнообразные экосистемы, которые в конечном итоге дали толчок к увеличению разнообразия видов. Но какая из гипотез верна?

Досье Discovery:

Юрский период – средний период мезозойской эры (200-145,5 млн лет назад). В это время произошел распад сверхконтинента Пангея, образовались новые материки и океаны. Жаркий и засушливый климат раннеюрской эпохи сменился на теплый и влажный, появились времена года с понижением и повышением температуры. Вода в океанах и морях была значительно теплее, чем сейчас, из-за постоянной вулканической активности на дне. Растительный мир переживал расцвет – большие пространства суши покрывали болотистые леса гигантских секвой. Выделились два растительных пояса: в северном преобладали гинкго и травянистые папоротники, в южном – беннетиты, цикадовые, араукарии, древовидные папоротники. В фауне планеты господствовали динозавры, отличавшиеся широким разнообразием видов, многие из которых достигли гигантских размеров. Процветали водные виды динозавров, рыбы и земноводные. Появились летающие ящеры, а к концу периода – и первые птицы. Млекопитающие пока еще были малы ростом и предпочитали ночной образ жизни. Современные крокодилы, черепахи, раки, стрекозы, жуки, клопы – родом из юры.

Палеонтологический детектив

Ответить на этот вопрос ученые смогли благодаря находке, сделанной в 2001 году в Аргентине. На высокогорном плато в Патагонии были обнаружены многочисленные кости гигантских динозавров, относящихся к среднеюрской эпохе. И не только кости – отпечатки и окаменелости рыб, птиц, млекопитающих, растений. Палеонтологам посчастливилось найти целый срез эпохи, почти полную экосистему малоизученного периода. Появился шанс выяснить, каким путем двигалась эволюция динозавров в среднеюрскую эпоху.

На первый взгляд подтверждалась "вулканическая" теория катастрофы. В одном из высохших озер средней юры исследователи нашли множество мертвых рыб в одном слое. Все они погибли одинаково и одновременно, их тела перекручены, искорежены. Похоже, рыбы и вправду задохнулись во время мощного извержения вулкана. Окрыленные успехом, палеонтологи начали искать похожие "общие могилы" на суше. Но ничего не нашли. Какая бы трагедия ни произошла в воде, суши она не коснулась. Версия не подтвердилась.

Тогда исследователи обратились к климатической теории. По находкам в Патагонии стало возможным проследить, как менялись одни и те же виды живых существ на протяжении миллионов лет. Первый ответ дали гигантские окаменелые шишки. Они появляются только в среднеюрскую эпоху, но зато встречаются повсеместно и свидетельствуют, что в те времена Патагонию покрывали леса из огромных хвойных деревьев, а они требуют совсем других природных условий, резко отличающихся от сухого климата Пангеи. То же самое можно сказать про папоротники. Юрский период знаменит древовидными папоротниками – а это предполагает, что засушливый климат, который существовал в начале юры, изменился на более влажный. Когда сверхконтинент раскололся, на месте песчаных дюн выросли густые леса. Разросшиеся леса предлагали больше пищи травоядным, и динозавры быстро приспособились к новым условиям. Они начали расти. А вслед за ним ввысь потянулись и хищники. Развернулась настоящая эволюционная "гонка вооружений".

Судя по всему, климатические изменения действительно могли стать тем самым толчком, который привел к развитию динозавров. Но для появления множества новых видов одного изменения климата было мало, необходимо еще одно условие – непреодолимая преграда. Ею стал океан, который отрезал Северную Америку от Южной. Лишенные возможности мигрировать, динозавры эволюционировали, приспосабливаясь к стремительно меняющемуся миру, – и на разных материках их развитие пошло своим путем.

Сравнив ископаемые останки динозавров с разных континентов, палеонтологи доказали, что с течением времени изменения в строении скелета становились все заметнее и к началу позднеюрского периода южноамериканский аллозавр уже сильно отличался от североамериканского собрата. Вот откуда взялась эта невероятная вариативность видов, изумлявшая поколения ученых.

Царство динозавров

Эволюция привела к тому, что ящеры достигли фантастических размеров. Такими были зауроподы – настоящие "жирафы" мира динозавров. Сегодня ученые предполагают, что "отрастить" столь длинные шеи зауроподов заставила вода. После распада Пангеи оказались затоплены огромные прибрежные территории, которые постепенно и освоили длинношеие ящеры. Например, бронтозавры могли заходить в воду на глубину до трех метров, а диплодоки – до 4-5. Впрочем, эта гипотеза тоже спорна: недавно ученые нашли следы зауроподов, оставленные на твердой почве. Вероятно, эти динозавры предпочитали селиться на берегу моря или озера, чтобы добывать себе пищу и на суше, и под водой.

Одним из самых крупных юрских динозавров был брахиозавр. Общая длина его тела достигала 22-26 метров, а высота (с вытянутой вверх головой) – 14-16 метров. По некоторым расчетам, такие колоссы могли весить от 40 до 60 тонн.

Свои гиганты имелись и среди плотоядных динозавров. Мегалозавр, первый из найденных исследователями хищников юрского периода, достигал девяти метров в длину и весил около тонны. Аллозавр оказался еще больше: 11-12 метров в длину и весом около двух тонн. Он нападал на всех животных без разбора, будь то млекопитающее размером с крысу или гороподобный брахиозавр.

Одна из наиболее впечатляющих находок аллозавров сделана в североамериканском Кливленд-Ллойде, в знаменитом "Каньоне динозавров". В позднеюрскую эпоху на месте каньона располагалось глубокое болото, в котором увяз брахиозавр. Стая аллозавров набросилась на тонущего гиганта – и погибла вместе с ним. Палеонтологи нашли здесь 44 скелета хищников.

Водоемы юрского периода были куда теплее современных. На их дне не прекращалась вулканическая активность, подогревавшая воду, да и климат был жарче. Поэтому холоднокровные пресмыкающиеся не только заселили мелководье, но и нырнули на глубину.

В морях обитали дельфинообразные ящеры с длинными узкими челюстями, полными острых зубов, – ихтиозавры. Они вырастали до восьми метров в длину, а питались главным образом рыбой и кальмарами. Но куда более известен другой морской хищник юрского периода – длинношеий плезиозавр. Знаменитая Несси из шотландского озера Лох-Несс, по мнению криптозоологов, как раз является типичным представителем этого вида. Плезиозавры прекрасно плавали, но были вынуждены выныривать на поверхность, чтобы сделать вдох. А вот короткошеие плиозавры, скорее всего, обитали глубоко под водой. Они нападали и на ихтиозавров, и на больших плезиозавров.

В юрский период у водных динозавров появились пусть и не такие большие и грозные, но весьма серьезные конкуренты, которые в конце концов сумели обойти их в эволюционной борьбе за выживание, – это крокодилы. Пережили динозавров и черепахи, также "ровесники" юрского периода.

Под крылом динозавра

Юра может похвастаться и первыми летающими ящерами, птерозаврами. В воздухе им помогала удержаться кожистая перепонка, натянутая между длинным пальцем кисти и костями предплечья. Самые известные представители птерозавров, конечно, птеродактили, со стаей которых сражались герои романа Артура Конан Дойла "Затерянный мир". Птеродактили могли быть ростом с воробья или достигать поистине впечатляющих размеров: у самого крупного из найденных ящеров размах крыльев составлял 16 метров. Жили птерозавры большими стаями на берегах лагун позднеюрских морей, питались в основном рыбой, моллюсками и насекомыми. Взлетать с земли они не умели, поэтому им приходилось вскарабкиваться на деревья или скалы и затем бросаться вниз, расправив кожистые крылья. Взлетать с земли были способны другие представители отряда птерозавров – рамфоринхи. У них, в отличие от птеродактилей, имелся длинный хвост с плоской лопастью на конце, который служил им в полете своеобразным рулем.

Юра в юре. В швейцарском кантоне Юра, на плато Куртеду-Шевене, было обнаружено более 13 тысяч отпечатков лап доисторических рептилий. В окрестностях городка Поррантрюи в течение ближайших трех лет власти кантона планируют открыть музей и парк, посетители которых смогут не только познакомиться с фауной юрского периода, но и увидеть палеонтологов за работой. Раскопки в кантоне продолжаются и, по самым скромным предположениям, займут еще не менее 10 лет.

По теории палеонтологов, предками первых птиц были древние пресмыкающиеся псевдозухии, от которых произошли также динозавры и крокодилы. В процессе эволюции часть псевдозухии перебралась жить на деревья. Со временем конечности ящеров достаточно развились, чтобы превратиться в крылья, а чешуя трансформировалась в куда более легкие и удобные для полета перья.

Первыми птицами можно назвать небольших, величиной с голубя, археоптериксов. На голове у них все еще оставалась чешуя, а вместо клюва была пасть с острыми зубами, зато на крыльях имелось по 17 маховых перьев, да и длинный костный хвост был украшен ими в два ряда.

Первого ископаемого археоптерикса обнаружили в 1861-м, через два года после выхода в свет книги Чарльза Дарвина "Происхождение видов". Это открытие стало еще одним подтверждением теории эволюционного развития видов – в соответствии с которой динозавры юрского периода, вытеснив своих предшественников, сами в свою очередь постепенно исчезли под напором новых, более развитых видов ящеров, чей расцвет ознаменовал уже меловой период.

Смогут ли они когда-нибудь вернуться, подобно тому, как описал в своем романе Майкл Крайтон? Судя по последним открытиям в генетике, шансы на это с каждым годом повышаются. Но стоит ли сталкивать лицом к лицу человека и динозавров, существ, которых разделяет 65 миллионов лет эволюции? Наверняка по этому вопросу будет сломано немало копий, когда наука достигнет того уровня, когда воскресить доисторических гигантов станет возможно.

Автор публикации: Пётр Смешников, научно-популярный журнал "Discovery"