Динозавры. Какими они были и почему исчезли с лица земли?
Динозавры — это не просто страницы древней истории нашей планеты, это целая эпоха, охватывающая миллионы лет, эпоха таинственная, парадоксальная, наполненная до сих пор не разгаданными загадками. Эти замечательные животные были настоящими властителями земли. Их реконструкции сегодня вызывают восторг и ужас, их анатомия, образ жизни и повадки продолжают будоражить воображение учёных и любителей природы во всём мире.
Эра гигантских ящеров
Динозавры появились на нашей планете более 230 миллионов лет назад в триасовый период, когда континенты только начинали принимать форму, которую мы сегодня можем увидеть на глобусе. Этот период был временем бурных изменений и эволюционных экспериментов, затеянных самой природой. Появление динозавров стало началом их господства на суше, в море и в воздухе.
Эпоха динозавров охватывает три основных геологических периода: триасовый (252 — 201 млн лет до н. э.), юрский (201 — 145 млн лет до н. э.) и меловой (145 — 65 млн лет до н. э.). В течение этого времени земля была исключительно комфортабельным домом для растений и животных, для невероятного разнообразия их типов, классов, отрядов, семейств и т. д.
Первое знакомство
По современной классификации динозавры подразделяются на две основные группы, каждая из которых включает множество видов со своими уникальными особенностями. Первая группа — завроподы или «ящеротазовые». Сюда входили как хищные животные, так и вегетарианцы. К этой категории относились могучие хищники, такие как тираннозавр рекс, который с его устрашающими зубами и невероятной силой занимал самое верхнее звено пищевой цепи, был настоящим повелителем суши, царём чудовищ. В то же время сюда входили и мирные травоядные гиганты, такие как брахиозавр, длиннющая шея которого позволяла ему поедать самую лакомую листву с верхушек деревьев.
Вторая группа — орнитоподы или «птицетазовые». Здесь мы видим исключительно травоядных животных. В связи с бескровной диетой таких динозавров многие из них были оснащены вполне серьёзными средствами защиты от хищников. Например, трицератопс имел на носу целых три длинных острых рога и на затылке огромный костный «воротник», защищавший его шею от зубов какой-нибудь кровожадной твари.
Вообще травоядные динозавры, как завроподы, так и орнитоподы, не были такими уж «паиньками» и вполне могли постоять за себя. К примеру, не имевший ни рогов, ни воротника огромный диплодок мог свалить с ног или даже убить почти любого хищника ударом своего длинного мощного хвоста. Анкилозавр был покрыт толстой костной бронёй и имел массивный хвост с костяными шипами. Подобное оснащение делало его одним из самых обороноспособных существ своего времени. Надёжной защитой стегозавра служили его массивные костяные спинные пластины и длинные шипы на хвосте.
Быстрее, выше, сильнее…
Мир динозавров был полон удивительных гигантов, по сравнению с которыми самое крупное современное сухопутное животное — африканский слон — выглядело бы как домашняя кошка рядом с тигром. Одним из самых больших динозавров был брахиозавр — титан высотой до 12 метров (с чырёхэтажный дом) и длиной до 25 метров. Взрослый диплодок достигал 28 метров, то есть был на три с половиной метра длиннее стандартного спального вагона!
Еще крупнее были саптозавр, патаготитан и паралититан. А аргентинозавр по некоторым оценкам мог вырасти до 40 метров в длину, при этом вес его превышал 90 тонн! Страшила-тираннозавр мог достигать 13 метров в длину и весил примерно 9 тонн. Большую часть его полутораметрового черепа занимали гигантские челюсти с 30-сантиметровыми зубищами. По расчетам биологов сила укуса тираннозавра в пять раз превышала силу укуса современного взрослого льва!
Но самым крупным наземным хищником всех времен был 18-метровый спинозавр. Строение его челюстей, высокий спинной гребень и общее строение тела говорят о том, что это поразительное животное значительное время проводило в воде, охотясь на рыб.
Небольшой, шустрый, покрытый перьями велоцираптор (совсем не такой, как в фильме «Парк Юрского периода») во время охоты был способен гоняться за добычей со скоростью 50 км/ч.
Динозавры царствовали не только на суше, но и на море и в воздухе. Птерозавры или летающие ящеры, хотя и не были динозаврами в строгом смысле слова, являлись частью той же экосистемы. Самым большим птерозавром считается арамбургиана. Невозможно себе представить, как это животное ростом с жирафа и с размахом крыльев как у пикирующего бомбардировщика времён Второй мировой войны могло подниматься в воздух. Океанские глубины бороздили мозазавры. Их длинные тела, мускулистые плавники и могучие челюсти делали их одним из самых свирепых водных хищников. Охотились на рыбу и внешне схожие с дельфинами ихтиозавры, достигавшие в длину 10 метров. Были динозавры-титаны и динозавры-малютки, словом, эти животные занимали буквально все ниши животного мира на протяжении 160 миллионов лет. Как же случилось, что они бесследно исчезли с лица земли? И, кстати, бесследно ли?
Версии
Сейчас на земле обитает множество самых разных животных, и среди них есть свои чемпионы по длине, массе, размерам. Но даже самые крупные из них просто карлики по сравнению с динозаврами — животными, которые исчезли 65 миллионов лет назад.
В истории исчезновения динозавров много необъяснимого. Посудите сами: их, казалось бы, ближайшие родственники, например вараны, крокодилы, игуаны и змеи, остались, а динозавры, самые «продвинутые» из всех рептилий, — вымерли.
Давайте сначала разберемся, такие ли близкие родственники нынешние пресмыкающиеся и динозавры. Если сравнить фотографию варана и рисунок, изображающий примерно равного по габаритам динозавра, в глаза сразу бросается одно важное различие. Нет, не странные костяные наросты-лепестки на спине древнего ящера или, скажем, перья на его туловище и передних конечностях. Всё проще: варан лежит брюхом на земле, а плечи и бедра у него расставлены в стороны. И передвигается он лёжа, скользя по поверхности и отталкиваясь ногами. Точно так же ведут себя почти все нынешние рептилии, кроме разве что хамелеонов.
Тем временем динозавры ходили совсем иначе — точно так же, как ходят современные млекопитающие, высоко подняв туловище над землёй. А ведь было великое множество динозавров, которые перемещались не на четырёх, а на двух ногах. Между прочим, такой способ передвижения (он называется «прямохождением») требует, во‑первых, затрат гораздо большего количества энергии, во‑вторых, более развитого головного мозга, наконец, в‑третьих, совершенно иного, более совершенного устройства вестибулярного аппарата. Вдобавок к этому учёные установили, что некоторые виды динозавров были, судя по всему, ещё и теплокровными. И вот все эти великолепные животные, процарствовав на земле в 800 раз дольше, чем homo sapiens (человек разумный), вдруг пропали. Почему?
К сожалению, точно этого не знает никто, хотя гипотезы имеются, причем их много. Давайте остановимся на наиболее интересных. Представим себе, что у нас есть очки виртуальной реальности и искусственный интеллект, которому дано задание для наглядности сконструировать несколько ситуаций по заранее разработанным сценариям.
Итак, версия первая. Мы перенеслись на 65 миллионов лет в доисторическое прошлое и являемся свидетелями последних минут безмятежной жизни динозавров. Пока всё более-менее спокойно. Вдали шумит река, на опушке леса парочка двуногих хвостатых и зубастых велоцирапторов рвут в клочья незадачливого утконосого гадрозавра. Словом, мирные будни мелового периода. И вдруг… Небо становится нестерпимо белым, потом ярко-сиреневым. В воздухе ощущается сильнейший запах озона. Солнца не видно, кажется, что само небо светится ярче солнца.
Что это было? Ничего особенного, просто рядом с солнечной системой взорвалась сверхновая звезда. Однако вспышка света ведь никого не убивает? Тем не менее несколько десятилетий назад многие учёные считали, что именно рождение сверхновой звёзды и запредельная радиация, возникшая в результате этого галактического катаклизма, и уничтожила всех динозавров. Здесь можно возразить, что от сильной радиации должны были погибнуть все животные, а не только динозавры. Совершенно верно, 65 миллионов лет назад с лица земли исчезло почти 70% животных. Остались только самые стойкие «приспособленцы». Однако в этой теории есть одна явная несостыковка по времени: палеонтологи, используя самые современные методы, определили, что динозавры погибли не сразу, а вымирали постепенно в течение нескольких десятков тысяч лет.
Версия вторая. Для того чтобы её рассмотреть, нам надо будет перенестись ещё на пару тысяч лет в прошлое. Снова перед нашими глазами мирная картина: стадо травоядных трицератопсов, внушительных рогатых животных ростом со слона и с крокодильими хвостами, пасётся в плодородной долине. Едят они так, что после них ничего не остаётся, только голая земля. Внезапно один из них беспомощно валится на землю, потом ещё один, и ещё. Выходит, что готовится обильная трапеза для идущих по их следу аллозавров — крупных хищников, не брезгующих падалью. И в небе ждёт своей очереди целая стая огромных птерозавров.
Почему поголовье трицератопсов неуклонно сокращается? Может быть, их косит какая-то эпизоотия? Оказывается, нет, травоядные вымирают от несварения желудка. И это не шутка, такая гипотеза существует, причём её ещё никто не опроверг. Дело в том, что как раз в то время, то есть около 65 миллионов лет назад, на земле стали появляться цветковые растения. Они постепенно вытесняли хвойные растения, хвощи и папоротники, чья зелень была гораздо питательнее и легче усваивалась. То есть для пропитания травоядным рептилиям, у которых пищеварительный тракт был приспособлен к более калорийной пище, надо было цветковых растений поедать больше, чем хвойных, причём в несколько раз. Вывод: травоядные динозавры вымерли от переедания, а хищные — наоборот от голода, ведь когда начали исчезать ящеры-вегетарианцы, хищникам просто стало нечего есть. Удовлетворяет вас такое объяснение? Если нет, то давайте вернёмся к тому моменту, когда должна была взорваться сверхновая звезда.
Версия третья. Для её визуализации продолжаем путешествие во времени при помощи виртуальной реальности. Итак, внимание: слышен нарастающий мощный шум. Внезапно он сменяется тусклой вспышкой вдоль всего горизонта. Чуть позже жестокое землетрясение начинает буквально на глазах изменять окружающий ландшафт. И только через несколько часов нас настигает ударная волна, а уши закладывает от грохота колоссального взрыва. Что это было? Это на Землю обрушился крупный астероид — около 11 километров в диаметре. Трудно даже представить, сколько эта глыба могла весить. Астероид упал на территории современной Мексики, в районе полуострова Юкатан. От удара там остался гигантский кратер Чиксулуб диаметром более 170 км. Масштабы этой катастрофы были колоссальны, их можно сравнить с результатом одновременного взрыва нескольких сотен ядерных бомб! Но радиации здесь не было, главным орудием убийства стало облако пыли, которое несколько десятков, а может быть, и сотен лет окутывало Землю, не пропуская солнечные лучи и губя всё живое на планете. В результате климат стал значительно холоднее, а такое не всякое животное способно перенести. Но и это не главное. Из-за недостатка солнечных лучей растения стали выделять в атмосферу гораздо меньше кислорода. Животные начали задыхаться, и в первую очередь наиболее крупные и активные из них — динозавры.
Мы рассмотрели самые занятные версии гибели динозавров. Есть и другие, их десятки, только на мой взгляд они гораздо скучнее. Например, некоторые археологи полагают, что 65 миллионов лет назад по какой-то причине на земле активизировались вулканы, и динозавры натурально задохнулись от недостатка кислорода, избытка углекислоты и сероводорода. Версия не очень аппетитная: можно себе представить, какая тогда стояла вонь!
Да, есть ещё одна остроумная теория, которая пока не получила распространения. Где-то пару десятков лет назад группа, по-моему, американских палеонтологов предположила, что вплоть до окончания мелового периода Земля вращалась вокруг собственной оси в два раза быстрее, чем сейчас, но почему-то из этого предположения они не сделали никаких выводов. А ведь они напрашиваются! Возможно, дело было так. Представьте себе, что 65 миллионов лет назад Земля действительно вращалась вдвое быстрее, вследствие чего она была сильнее сплюснута с полюсов, а радиус экватора был больше, чем сейчас. Это значит, что благодаря центробежным силам все предметы, находившиеся в те времена в зоне тропиков, в том числе и динозавры, весили примерно в полтора раза меньше, чем весили бы сегодня. Но тут прилетел астероид, врезался в Юкатан и тем самым затормозил вращение нашей планеты. Центробежная сила уменьшилась, Земля постепенно стала приобретать форму шара, а все предметы в тропической зоне стали в полтора раза тяжелее. Первыми погибли массивные травоядные динозавры, жившие в меловом периоде. А среди них были и такие, что весили свыше 70 тонн. У них просто не хватило сил таскать собственное тело. Следом исчезли хищники и падальщики, выжили только самые мелкие или наиболее выносливые животные.
Остаётся невыясненным вопрос: почему погибли и океанские ящеры — ихтиозавры, плезиозавры и им подобные? И этому есть объяснение: когда упал астероид и Земля стала вращаться медленнее, давление в толще воды повысилось, выталкивающая сила увеличилась, и морские ящеры потеряли возможность нырять на привычную для них глубину за добычей. Видимо так.
Выходит, от динозавров не осталось и следа? Может быть, выжили какие-нибудь потомки помельче, которым не надо было много еды и кислорода? Ну конечно, остались. Прямые потомки динозавров — птицы, которые произошли от древнейших «ящеротазовых» динозавров. Представляете себе — самые обычные голуби, вороны, попугайчики, куры в конце концов, все они — ближайшие родственники диплодоков и брахиозавров.
Не наши современники
Всё-таки хорошо, что мы, люди рода homo sapiens, разминулись с динозаврами во времени на целых 65 миллионов лет! Хотя почему, собственно, хорошо? Наверное, было бы интересно увидеть этих тварей живьём, во всей их жутковатой красе. Может быть, стоит воспользоваться технологиями генной инженерии, клонированием, как в фильме «Парк Юрского периода»? Давайте посмотрим, какие здесь у нас возможны перспективы.
Первые успешные опыты по клонированию животных в 1960-е годы осуществил английский эмбриолог Дж. Гёрдон. Учёный тогда экспериментировал со шпорцевой лягушкой. В 1970 году удалось провести опыты, в которых замена ядер яйцеклеток на ядра из обыкновенных клеток привела к появлению вполне жизнеспособных головастиков, которые выросли во взрослых лягушек. Это показало, что подобная техника даёт возможность получать генетические копии донорского организма по крайней мере у земноводных.
Следом стали экспериментировать с клонированием млекопитающих. Поначалу казалось, что и это вполне осуществимо, однако долгое время все попытки применить модернизированную и теоретически обоснованную методику были тщетными. Среди первых успешное клонирование млекопитающего (это была домовая мышь) осуществили советские исследователи в 1987 году. Значительный вклад в решение этой проблемы был сделан шотландской группой учёных под руководством Яна Вильмута. В 1996 году они опубликовали результаты своих экспериментов по успешному клонированию ягнят. Именно тогда родилась знаменитая овца по кличке Долли.
В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию мышей, коз, коров и свиней, причём, донорские ядра брались не только у живых, но и у умерших и даже у замороженных на несколько лет животных. Разумеется, после столь головокружительных побед учёные вплотную занялись решением проблемы «воскрешения» вымерших видов животных.
Однако оказалось, что не всё так просто, ведь геномы живых существ, исчезнувших много лет назад, либо вовсе пропали, либо не сохранились полностью, либо сохранились, но в сильно повреждённом виде. Кроме того, нужны ещё подходящая яйцеклетка и самка какого-нибудь родственного вида, которая выступит в роли суррогатной матери для будущего детёныша. Пока же в стадии разработки находятся несколько проектов по воскрешению шерстистого мамонта, геном которого не сильно пострадал благодаря консервации в вечной мерзлоте, и совсем недавно вымершего тасманийского сумчатого волка.
Первым и пока единственным успешным экспериментом по клонированию вымершего вида стало «воскрешение» пиренейского козерога. К сожалению, появившийся на свет в 2003 году детёныш умер через несколько минут из-за врождённого дефекта лёгких.
Выходит, что воскрешение динозавров — утопия, ведь все они вымерли в конце мелового периода, а это значит, что их ДНК полностью разрушилась? Не совсем так. В 2007 году учёным всё-таки удалось извлечь белок коллаген из костей тираннозавра и даже прочесть фрагменты его генетической последовательности, а в 2009 году были выделены белки из костей брахилофозавра — травоядного утконосого динозавра, жившего около 80 миллионов лет назад. Следовательно, не всё потеряно, и «Парк Юрского периода» — реальный, а не экранный — вполне осуществим.
текст:
Лев Веснин
иллюстрации:
архивы пресс-служб