Динозавры: какие они были и почему вымерли

На музейном постаменте легко принять динозавра за неподвижного великана, состоящего из костей и острых зубов. Но за таким скелетом скрывается животное, которое росло, искало пищу и двигалось по живому ландшафту. Причём соседний экспонат мог принадлежать совсем другому времени: между двумя знакомыми динозаврами иногда лежат десятки миллионов лет. Их история гораздо длиннее одной сцены с гигантами у древнего леса, а её продолжение можно увидеть среди обычных птиц.

1Долгая история в трёх периодах

Первые динозавры появились в триасовом периоде, более двухсот миллионов лет назад. Затем последовали юрский и меловой периоды, когда группа стала особенно разнообразной. Эти три периода составляют мезозойскую эру. На её протяжении менялись очертания материков, климат, растения и сообщества животных; единого неизменного «мира динозавров» не существовало.^[1]

Стегозавры, многие знаменитые длинношеие зауроподы, тираннозавры и трицератопсы не были универсальным набором соседей. Чтобы поместить животное в реконструкцию, нужно знать возраст находки и её географическое положение. Только после этого можно обсуждать вероятное окружение. Палеонтология изучает не набор музейных персонажей, а сменявшие друг друга экосистемы.

Не всякое крупное древнее пресмыкающееся относится к динозаврам. Птерозавры образуют отдельную группу летающих рептилий, а ихтиозавры и плезиозавры — другие линии морских животных. Динозавров выделяют по совокупности признаков скелета и родству. Размер, длинный хвост или необычная голова сами по себе такого родства не доказывают. Эта осторожность особенно нужна при чтении популярной фразы «все древние ящеры».

2Разные тела и разные способы жить

У динозавров были очень разные размеры и пропорции. Одни передвигались на двух ногах, другие — на четырёх. Длинношеие зауроподы несли большую массу на мощных конечностях; у многих хищных теропод задние ноги служили основными опорами, а хвост участвовал в равновесии. Скелет показывает возможный диапазон движений, но не превращает каждую нарисованную позу в установленный факт.

Пищу изучают по зубам, строению челюстей, следам износа, содержимому пищеварительного тракта в редких находках и окаменевшим остаткам жизнедеятельности. Зуб с режущим краем даёт одни подсказки, поверхность для перетирания растений — другие. Однако общее слово «растительноядный» не объясняет, какие именно части растений животное предпочитало и как менялся его рацион по сезонам.^[2]

Хищные формы также отличались друг от друга. Небольшой ловкий теропод и массивный тираннозавр занимали разные места в пищевой сети. Не следует представлять всех хищников постоянно преследующими огромную добычу: конкретное поведение часто труднее восстановить, чем анатомию. Точно так же рога, панцирь или костные пластины могли иметь несколько функций, и для отдельных видов их значение продолжают обсуждать.

3Перья появились раньше привычных птиц

Образ динозавра с одной только чешуйчатой кожей подходит далеко не всем видам. Окаменелости показывают перья и перьевидные покровы у ряда нептичьих динозавров. Некоторые из этих животных не летали. Значит, появление таких покровов нельзя объяснять исключительно подготовкой к полёту: они могли участвовать в теплоизоляции и зрительной демонстрации.^[3]

При этом было бы ошибкой покрыть одинаковыми перьями любого динозавра. Данные о покровах распределены неравномерно. Для одних видов есть прямые отпечатки, для других выводы строят на родстве, а у третьих известны участки чешуйчатой кожи. Хорошая реконструкция учитывает эти различия. Особенно осторожно приходится обращаться с цветом: он сохраняется и восстанавливается лишь в отдельных случаях, а привычная палитра многих изображений остаётся выбором художника.

Кожа, перья и мягкие ткани редко доходят до исследователей в таком состоянии, чтобы восстановить всё животное. Поэтому научная иллюстрация соединяет установленную анатомию с обоснованными предположениями. Её ценность растёт, когда видно, на какие находки она опирается. Красивое изображение не заменяет скелет, а делает результаты его изучения доступными зрению.

4Что рассказывают камень и следы

Окаменелость не обязательно представляет собой целую кость. Это может быть отпечаток пера, след лапы, яйцо или цепочка следов на древней поверхности. В одних случаях сохранившаяся ткань замещается минералами, в других остаётся форма или отпечаток. Набор процессов зависит от среды захоронения и последующей истории породы.^[4]

Положение находки в слоях имеет не меньшее значение, чем её внешний вид. Геологи выясняют последовательность отложений и используют доступные методы датирования подходящих пород. Возраст динозавра нельзя надёжно определить только по величине зуба или глубине, на которой его обнаружили. Разные местности имеют разную геологическую историю, а слои могли смещаться и разрушаться.

Следовые дорожки позволяют обсуждать направление движения и взаимодействие с грунтом. Множество следов рядом иногда помогает исследовать совместное перемещение животных, но само по себе не раскрывает сложную социальную жизнь. Скопление костей тоже требует объяснения: остатки могло перенести водой. Научный вывод возникает из сочетания свидетельств, а не из самого эффектного предмета.

Документирование находок включает фотографии, измерения и подробное описание. О том, как устроен один из инструментов этой работы, рассказывает Как работает цифровая камера. Снимок сохраняет вид образца и помогает сравнивать детали, но не заменяет сведения о слое, составе породы и обстоятельствах обнаружения. Для палеонтолога контекст делает отдельную кость частью истории.

5Почему закончилась эпоха нептичьих динозавров

Около 66 миллионов лет назад произошло массовое вымирание на границе мелового и палеогенового периодов. Исчезли все известные линии нептичьих динозавров и многие другие группы организмов. Среди важнейших свидетельств причины — ударная структура Чиксулуб и особенности пограничного слоя, связанные с падением крупного космического тела.^[5]

Последствия удара не ограничивались окрестностями места столкновения. Выброшенное в атмосферу вещество изменило условия освещения и климата. Нарушение фотосинтеза ударило по основанию пищевых цепей, а затем по животным, зависевшим от растений и добычи. Размер и сложность организма не обеспечивали защиту от быстрого изменения всей системы питания.

Конец мела был временем и крупной вулканической активности. Исследователи уточняют её вклад и взаимодействие с последствиями удара, однако связь массового вымирания с астероидным событием подкреплена сильными независимыми свидетельствами. Объяснение не требует идеи о том, что динозавры просто «устарели». До катастрофы они составляли разнообразные сообщества, а исчезновение было избирательным и затронуло не только их.

6Почему птицы входят в эту историю

Птицы происходят от одной из ветвей теропод и в современной систематике входят в состав динозавров. Такое положение основано на множестве признаков скелета и находках переходных форм. Перья, особенности конечностей и другие черты складывались постепенно; история птиц не начинается с одного внезапного превращения древнего ящера в современного воробья.^[6]

Поэтому фраза «динозавры вымерли» удобна в разговоре, но нуждается в уточнении. Нептичьи динозавры исчезли, тогда как некоторые птичьи линии пережили границу мела и дали начало последующему разнообразию. Сегодня эта сохранившаяся ветвь включает животных с весьма разными размерами, пищей и способами движения, в том числе нелетающих.

Современные животные позволяют ставить вопросы о поведении и устройстве тела древних форм, хотя прямые аналогии имеют пределы. Например, статья Почему кошки мурлыкают рассматривает звук и общение у млекопитающего — другой эволюционной линии. Такое сравнение напоминает, что сходная задача, будь то передвижение или коммуникация, может решаться разными анатомическими средствами. Родство устанавливают по совокупности данных, а не по одному знакомому действию.

7См. также

• Озеро Байкал: где находится и чем знаменито
• Как изобрели бумагу