Ник Пайенсон - Наблюдая за китами [Прошлое, настоящее и будущее загадочных гигантов]

Для нас самым поразительным в китах может быть их размер, но поражает он не сам по себе. Как поддерживается жизнь в существе такого масштаба? Во многом именно от размера зависит, сколько воздуха нужно киту, как глубоко он может нырнуть, сколько пищи ему нужно съедать и как далеко он может плавать. Но отступим на минуту от этих частных вопросов и спросим себя: как киты вообще стали гигантами? Начало и конец этого процесса мы знаем: когда киты перешли от сухопутной жизни к доминированию в океанах примерно за 50 млн лет, разница в весе между пакицетом и синим китом увеличилась примерно в 10 000 раз [165] Philip D. Gingerich, «Paleobiological Perspectives on Mesonychia, Archaeoceti, and the Origin of Whales», in The Emergence of Whales (Springer, 1998), pp. 423–49. . Но как именно это произошло? И как это узнать?

Эти вопросы мучили меня много лет. Будучи аспирантом, я стал с ними разбираться и начал с вопроса о том, были ли похожи экологические роли вымерших китов в экосистемах прошлого на те ниши, которые они занимают сегодня, или же эти древние роли давно устарели. А студентом я уже прочитал достаточно много о моржевидных дельфинах, например, и знал, что некоторые представители древних китовых миров не оставили потомков.

Я также посвятил много времени измерению черепов китов, тщательно записывая один и тот же набор измерений для каждого образца, который мне попадался. Я знал, что чем больше данных я соберу, тем полезнее будет информация, которая поможет мне (и другим) предсказать длину любого ископаемого кита, если будет доступен только череп. (Как уже упоминалось ранее, целые скелеты, от носа до хвоста, по сути, никогда не находят, если не считать находки в Серро-Баллене [166] Nicholas D. Pyenson and Simon N. Sponberg, «Reconstructing Body Size in Extinct Crown Cetacea (Neoceti) Using Allometry, Phylogenetic Methods and Tests from the Fossil Record», Journal of Mammalian Evolution 18 (2011): 269–88. .) Со временем я заметил нечто странное в окаменелостях усатых и зубатых китов: ни один из них не был столь же огромен, как хотя бы их средние потомки сегодня.

Я не проверял это предположение. В то время я был поглощен задачей восстановления размера тела кита на основе неполных данных. Но я знал, что что-то здесь неладно. В местонахождении Вади-аль-Хитан в Египте — пожалуй, лучшем месте для изучения жизни китов конца миоцена — главным гигантом был базилозавр. Однако с небольшой головой, короткой грудной клеткой и длинным хвостом длиной он был с современного горбача (то есть среднеразмерного усатого кита длиной около 15 м), а весил, вероятно, в пять-шесть раз меньше. Крупнейшие киты, найденные на холме Шарктус-Хилл в Калифорнии, были еще короче, не более 9 м в длину. Хотя у этих миоценовых китов пропорции были вполне современными, ни один не достигал размера современного горбача. Судя по миллионам осколков костей в местонахождении Шарктус-Хилл, ни один из этих ископаемых китов даже отдаленно не приближался к габаритам современных синих китов.

Я не знал, какие выводы можно сделать из этого общего наблюдения, и раз за разом откладывал этот вопрос, занимаясь более насущными делами. Но вопрос всегда всплывал. Спустя годы, в Смитсоновском институте я натолкнулся на постдока, который наконец смог помочь мне найти ответ. Сейчас профессор Грэм Слэйтер специализируется на анализе эволюционных тенденций в ископаемой летописи. Используя мой рабочий файл с измерениями черепа, мы отметили размеры всех современных и вымерших китов на их генеалогическом древе. Мы рассматривали только усатых китов (и, соответственно, не учитывали зубатых, которые используют в охоте эхолокацию). Наконец-то у нас появилась эволюционная карта того, как менялся размер китов за последние 30 или около того миллионов лет.

Наш анализ показал, что очень большой размер тела появлялся несколько раз у различных линий усатых китов. Чрезвычайный гигантизм у китов — длина тела более 18 м или вес более 90 т — возникал на разных ветвях генеалогического древа у не связанных друг с другом видов [167] Graham J. Slater et al., «Independent Evolution of Baleen Whale Gigantism Linked to Plio-Pleistocene Ocean Dynamics», Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 284 (2017): 20170546. . Например, синие киты и финвалы — самые длинные, причем современные киты вторые по длине, — на самом деле не очень тесно связаны друг с другом. Как и с гладкими и гренландскими китами, крупнейшие из которых тоже могут сдвинуть стрелку весов к 100 т. Когда выдающийся признак возникает несколько раз на отдаленно связанных ветвях эволюционного древа, это верный знак того, что происходит что-то интересное.

Наша эволюционная картография подтвердила еще один факт, который я представлял себе в общих чертах: по сравнению с геологическим прошлым сегодня в мире нет очень маленьких усатых китов. Многие ископаемые усатые киты, подробно описанные Ремингтоном Келлоггом, в том числе найденные на Шарктус-Хилл, были очень мелкими. У некоторых черепа были такими маленькими, что их можно было удержать в руках. Общая длина этих китов-фильтраторов была примерно с автомобиль — почти такая же, как у загадочного карликового гладкого кита, самого мелкого усатого кита современности. В последние 15 млн лет или около того киты такого размера попадались в окаменелостях довольно часто; наш анализ показал, что они вымерли совсем недавно, некоторые — всего несколько миллионов лет назад [168] Robert W. Boessenecker, «Pleistocene Survival of an Archaic Dwarf Baleen Whale ( Mysticeti: Cetotheriidae )», Naturwissenschaften 100 (2013): 365–71. .

Киты прошлого были очень разнообразными, даже если судить только по размерам [169] Gene Hunt and Kaustuv Roy, «Climate Change, Body Size Evolution, and Cope's Rule in Deep-sea Ostracodes», Proceedings of the National Academy of Sciences 103, no. 5 (2006): 1347–52; Daniel W. McShea, «Mechanisms of Large-Scale Evolutionary Trends», Evolution 48 (1994): 1747–63. . Сегодня мы живем в эпоху гигантов, в одно время с самыми большими из когда-либо существовавших китов, среди которых есть самые большие живые существа в истории жизни на Земле. В летописи окаменелостей нет никого размером с современного синего кита, финвала или другого кита-фильтратора. Тогда на первый план выходят вопросы: что запустило эти изменения? Связано ли это с самими китами или с миром вокруг них? И что мешает китам стать еще больше?

Логично предположить, что ответы будут как-то связаны с китовым усом. В конце концов, усатые — крупнейшие из китов, и у них есть уникальный анатомический аппарат, который выделяет их из всех других млекопитающих, живых или вымерших. Загляните в пасть киту, и вы сразу узнаете, к какой из двух основных групп он принадлежит: если с его нёба свисают ряды пластин, словно сделанных из пластика, это усатый кит. Если нет — зубатый. У всех зубатых китов есть эхолокация, и, несмотря на их название, у некоторых видов нет зубов, так как им на самом деле не нужно жевать или измельчать пищу, прежде чем заглотить или всосать ее [170] Alexander J. Werth, «Feeding in Marine Mammals», in Feeding: Form, Function and Evolution in Tetrapod Vertebrates (2000), pp. 475–514. .