Почему метеорит погубил динозавров? Но дал шанс млекопитающим?

Наука.

66 миллионов лет назад на Земле закончился меловой период. Закончился феерически (или апокалиптически – это уж кому как), падением гигантского – 10 км в поперечнике – метеорита, который взорвался миллиардом атомных бомб, так что взрывная волна несколько раз обогнула земной шар.

Взрыв дотла выжег леса, вызвал гигантские цунами и поднял в атмосферу на высоту нескольких километров миллионы тонн сажи и пыли.

Метеорит истребил хозяев планеты – динозавров (не всех, и не сразу, но оправиться после такого удара они уже не смогли), а с ними и три четверти всех живших на планете видов флоры и фауны. Но при этом «пощадил» некоторых мелких и незаметных млекопитающих, которые до того держались преимущественно в тени: тягаться с динозаврами им было не под силу, а обзавестись клыками и когтями они не успевали эволюционно – сожрать их успевали еще до этого.

Среди выживших был и один наш очень дальний родственник – его считают одним из первых приматов – пургаториус.

Это существо, нечто среднее между мелкой белкой и землеройкой, скорее всего вело норный образ жизни, питалось насекомыми и всем, что попадалось, было неприхотливым, незаметным и по сегодняшним меркам занимало экологическую нишу грызунов.

«Крыса выживет везде» – приблизительно таков посыл автора книги «Восхождение и правление млекопитающих» Стива Брусатти и его коллег-палеонтологов из Эдинбургского университета, которые решили разобраться, как именно ранние млекопитающие сумели так быстро и удачно приспособиться к резко изменившимся условиям жизни.

Конечно, день катастрофы был ужасным для всего живого – не только динозавров, но и других рептилий, а также рыб, птиц и млекопитающих.

«Это был не обычный астероид, а крупнейший за последние полмиллиарда лет, – подчеркивает Брусатти, – и млекопитающие чуть не отправились вслед за динозаврами».

К концу мелового периода млекопитающих было уже на удивление много, говорит палеонтолог из Эдинбургского университета Сара Шелли. Там были и насекомоядные зверьки, жившие на деревьях или в норках, и странные создания с передними зубами как лезвия, предназначенными для поедания фруктов и орехов.

Были и небольшие, размером с кошку, хищники с весьма сильными челюстями, предназначенными для разгрызания костей.

Сразу после удара метеорита подавляющая часть этого разнообразия – 9 из каждых 10 видов млекопитающих – была утеряна. Зато перед выжившими открылись невиданные доселе перспективы.

«Только представьте, что вы – один из наших дальних предков, размером с мышь, маленький пугливый зверек, шныряющий по углам, – предлагает Брусатти. – И тут настает исторический момент: все тираннозавры и другие огромные ящеры вдруг исчезли, и перед вами открывается весь мир».

Тут, правда, была одна маленькая загвоздка: вместе со страшными динозаврами в гигантском пожаре исчезли все леса, небо почернело от сажи, свет не пробивается, фотосинтез остановился – словом, настоящая ядерная зима. Экосистемы рушатся как карточные домики, мир вдруг становится очень негостеприимным и даже враждебным.

Что же в первую очередь сделали млекопитающие? Правильный ответ – не стали расти до размера динозавров.

Лучше меньше, да лучше

Их небольшие размеры изначально определялись тем, что им приходилось конкурировать с динозаврами, конкуренцию эту они проигрывали по многим статьям, однако для «фауны периода катастрофы», как ее называют, это вдруг оказалось большим и даже жизненно важным преимуществом.

«Эти млекопитающие выглядели, да и вели себя подобно мышам или крысам, и так и оставались бы незаметными, но в «дивном новом мире» они расцвели, потому что оказались прекрасно приспособленными к жутким постапокалиптическим условиям», – говорит Брусатти.

Мелким животным было сподручнее размножаться.

Как напоминает другой палеонтолог Эдинбургского университета, Орнелла Бертран, в случае с современными животными, чем они крупнее, тем дольше у них длится беременность. К примеру, африканская слониха вынашивает слоненка 22 месяца, в то время как беременность у мыши длится всего 20 дней. Не удивительно, что у животных размером с мышь было куда больше шансов восстановить численность популяции после катастрофы.

К тому же крупные животные дольше достигают половой зрелости – еще одна причина, по которой сошли на нет динозавры, особенно большие.

«Им требовалось немало времени, чтобы стать взрослой особью: у тираннозавра на это уходило 20 лет, – говорит Брусатти. – И не то, чтобы они медленно росли, просто многие из них были огромными, а чтобы из крошечного малыша вырасти во взрослого динозавра, нужен большой срок».

Под землей, зато живые

Другим ключом к успеху выживаемости млекопитающих после катастрофы может служить весьма странное строение их тел в период палеоцена и несколько позже.

По словам еще одного палеонтолога из Эдинбурга, Сары Шелли, которая занимается сравнительным анализом берцовых костей голени млекопитающих эпохи палеоцена и современных животных (эти небольшие и очень плотные кости обычно сохраняются лучше других), кости древних млекопитающих разительно отличаются от костей сегодняшних – они намного массивнее и прочнее.

У животных постапокалиптической поры была мощная мускулатура и прочные кости, которые больше всего напоминают кости современных норных животных.

«Из этого, – говорит Шелли, – и возникла гипотеза о том, что успешно пережить катастрофу смогли животные, умевшие забуриться под землю. Они пережили сам момент удара и последовавшие за этим пожары, потом переждали там ядерную зиму и вообще подолгу отсиживались под землей».

Пережившие катастрофу животные отличались крепким телосложением, и их потомки унаследовали эти полезные черты.

«Это прослеживается на протяжении 10 миллионов лет палеоцена, – отмечает Шелли, – даже животные, обитавшие на деревьях, были массивными».

Но если эти животные в самом деле приспособились к жизни под землей в вырытых ими самими или занятых чужих норах, то, по мнению Бертран, это не могло не отразиться на их ловкости – и не в лучшую сторону. Действительно, зачем землекопу прыть белки?

«Мы знаем, что в одночасье не стало лесов, и все жившие на деревьях звери вдруг лишились привычной среды обитания, – указывает она. – Так что одна из теорий заключается в том, что ловкость и гибкость стали не нужны».

Ест все, что движется и не движется

При падении астероида погибла почти вся растительность суши – начальное звено множества пищевых цепочек. В результате преимущество получили те млекопитающие, кто был менее разборчив в еде: привереды попросту умерли от голода.

К примеру дидельфодон, сумчатый зверек размером с кошку, довольно крупный для млекопитающих того периода, охотившийся на животных поменьше, после катастрофы не сумел перейти на другую диету, утерял свою экологическую нишу и исчез.

«Животные, которые смогли пережить катаклизм, сделали это в основном благодаря тому, что не были слишком зациклены на одной еде, – утверждает Шелли. – Если вы – маленький зверек, вам легче и быстрее сменить диету и образ жизни, а это – отличная стратегия выживания».

Впрочем, как отмечает Брусатти, иногда, наоборот, помогала и узкая специализация. Так, в выигрыше вдруг оказались те животные, которые были приспособлены питаться семенами.

«Семена были продовольственным резервом, доступным любому животному, которое могло употреблять их в пищу, – говорит ученый. – К примеру, если вы были тираннозавром, но ваша удача на этом кончалась, потому что эволюция не одарила вас возможностью питаться зернами, но если вам посчастливилось родиться птицей с клювом, заточенным под эту еду, или млекопитающим, которое специализировалось именно на такой пище, то фортуна улыбалась вам во весь рот – или сколько там у нее есть зубов».

И если на первых порах семена помогли фауне выжить, то потом, когда ядерная зима закончилась и проглянуло солнце, из семян, которые разнесли эти животные, выросли новые леса и вся прочая растительность. Так Земля обрела новую флору.

Меньше думать

Чем больше времени проходило после катастрофы, тем активнее оживали экосистемы, и млекопитающие стали заполнять ниши, ранее занятые динозаврами.

«Диверсификация млекопитающих началась сразу после вымирания динозавров, причем это было разнообразие во всех отношениях», – говорит Бертран.

В частности, они стали увеличиваться в размерах, но при этом ученые заметили одну интересную особенность: мозг этих млекопитающих не поспевал за ростом их тела.

«Это очень важно понимать, – подчеркивает Бертран, – потому что на первый взгляд можно было бы предположить, что именно разум помог нам выжить и впоследствии стать хозяевами планеты. Однако факты свидетельствуют о том, что пережить последствия удара астероида нам помогли вовсе не мозги».

Более того, для млекопитающих раннего палеоцена большой (относительно размера их тела) мозг мог быть даже помехой.

«Зачем нужен большой мозг, ведь его слишком накладно содержать, – объясняет Бертран. – Тому, у кого большой мозг, нужно усиленное питание – а если пищи не хватает, весь вид просто вымрет».

Вместо мозгов млекопитающие для адаптации стали наращивать мышцы. Так травоядный эктоконус, вероятный дальний предок сегодняшних копытных, всего через несколько сотен тысяч лет (какое-то мгновение с точки зрения геологии) набрал солидный вес в 100 килограммов. Ну а за травоядными стали прибавлять в весе и хищники.

По словам Шелли, на этот стремительный взлет млекопитающих, последовавший сразу за катастрофой, ученые слишком долго не обращали заслуженного внимания.

«Их называли архаичными, примитивными, а на самом-то деле они просто были иными, – утверждает она. – Их предки пережили второе по масштабам массовое вымирание в истории Земли, и это были не какие-нибудь тупоголовые идиоты, которые бесцельно бродили по планете! Нет, они выживали, процветали – и у них это отлично получалось».

Эти млекопитающие с успехом заполнили многочисленные экологические ниши, навсегда покинутые великолепными, суперспециализированными динозаврами, которые отлично подходили для позднего мелового периода, но оказались совершенно неподготовленными к жизни в постапокалиптическом мире.

«Трудно представить себе, как динозавры, жившие десятки миллионов лет, ставшие гигантами размером с самолет или хищниками величиной с автобус, были сокрушены в то самое мгновение, когда резко изменилась Земля, – говорит Брусатти. – Они были слишком плохо приспособлены к новым реалиям жизни и не смогли адаптироваться».

Так что все живущие сегодня на нашей планете млекопитающие могут сказать этому астероиду большое спасибо.

Дмитрий Окунев