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

Однако ни один из этих примеров не объясняет наблюдаемую нами асимметрию — эту маленькую загадку еще предстоит разрешить.

В конце концов мы собрали достаточно информации, чтобы можно было назвать эту полостную структуру сенсорным органом. Он, безусловно, обладал множеством различных тканей (первый шаг к тому, чтобы подходить под описание органа). Там была нервная ткань, кровеносные сосуды и скопления папилл, которые плавали в мягкой полости, зажатой между костными кончиками гигантских челюстных костей. Теперь нужно было понять функцию этого органа.

Орган чувств наполнен нервами, некоторые из них проходят к волоскам на подбородке полосатика. Когда полосатик натыкается на большую стаю добычи, отдельный рачок или рыба на краю подводного роя касается этих волосков, побуждая кита открыть рот в ожидании более плотного скопления добычи (сходным образом усы-вибриссы кошек, как и тюленей, позволяют им чувствовать близость добычи, не видя ее). Когда челюсти кита раскрываются, мягкая часть сенсорного органа сжимается, и нервы внутри него посылают соответствующую информацию в мозг. По мере того как поток воды устремляется в рот, горловой мешок давит на толстые жесткие фибро-хрящевые прокладки, встроенные в вентральный желобок прямо под подбородком. Общий корень подушечек (которые образуют букву Y справа и слева) находится прямо под сенсорным органом и, вероятно, предоставляет информацию о том, насколько наполнился горловой мешок и не пора ли закрывать пасть.

Немного дополнительного контроля не помешает, если для еды вам нужно закрывать и открывать челюсти всего за несколько секунд, тем более когда эти челюсти длиной с гостиную. Но связан ли каким-то образом этот орган чувств с гигантским размером китов? Он отвечает за всю сложную и причудливую анатомию рывка, позволяя полосатикам совершать один из крупнейших биомеханических подвигов на планете — каждый день. Характерно, что этого органа нет у тех усатых китов, которые не используют рывок при кормлении. У зубатых китов тоже нет ничего подобного. С учетом того факта, что на семейном древе китов имеется несколько гигантов, у которых сенсорного органа нет, например гладкие киты и кашалоты, похоже, что он необязательно нужен, чтобы дорасти до гигантских размеров. Но он, конечно, не повредит, и у общего предка всех современных полосатиков такой орган явно был, а мы знаем, что этот предок был не особенно крупным для кита — не больше малого полосатика. Когда же киты стали такими большими? Чтобы ответить на этот вопрос и понять эволюцию гигантов океана, придется выйти за пределы мягких тканей, маячков и костей.

Обычно мы думаем, что гигантские размеры — это какой-то признак из прошлого, словно бы у каждого нынешнего животного предки были крупнее, злее, с броней или хотя бы зубами-саблями. Новости об окаменелостях привлекают наше внимание лишь тогда, когда рассказывают о чем-то из ряда вон выходящем — и гигантский размер остается постоянным фаворитом. Не в последнюю очередь это связано с тем, что млекопитающие-исполины — мамонты, пещерные медведи, гигантские ленивцы, саблезубые кошки — да и крупнейшие динозавры, давно уже не с нами, и вообще, огромных животных мы видим только в зоопарке или в защищенных вольерах (или рассматриваем их кости в музее). Но на самом деле мы живем во времена гигантов. Синие киты, финвалы, гладкие и гренландские киты — все, на кого в тот или иной момент охотились китобои, — это самые тяжелые животные, когда-либо жившие на Земле. Просто они обитают не там, где могут попасться на глаза людям. Самые крупные животные всех времен неуловимы и редко встречаются на полной устройств наблюдения планете с населением в несколько миллиардов человек.

Все гигантские организмы произошли от более мелких предков. Нет правила, гласящего, что гиганты не рождают более мелких потомков — в конце концов, у млекопитающих встречается островная карликовость, — но в целом, если мы говорим о динозаврах, слонах, лошадях или даже грызунах, тенденция к гигантизму сохраняется. (В летописи окаменелостей беспозвоночных эта закономерность встречается реже.) Эту особенность истории живой природы называют законом Копа в честь палеонтолога XIX в. Эдварда Дринкера Копа. (Неясно, заслужил ли Коп, заметивший тенденцию к увеличению размеров с течением времени, чтобы его именем назвали закон, но он дал названия нескольким ископаемым китам, так что мы с ним явно из одного племени [228] John Alroy, «Cope's Rule and the Dynamics of Body Mass Evolution in North American Fossil Mammals», Science 280, no. 5364 (1998): 731–34. .) Принцип, лежащий в основе закона Копа, подхваченный и доработанный его идейными наследниками, позволяет проверить на практике, как работает эволюция. Но недостаточно просто сказать, что со временем животные становятся больше, — интересно разобраться, когда и как это происходит.

Динозаврам потребовались десятки миллионов лет, чтобы вырасти в размерах от комнатной собачки до лося, и только через 50 млн лет после своего появления они превратились в гигантов в десятки тонн весом [229] Roger B. J. Benson et al., «Cope's Rule and the Adaptive Landscape of Dinosaur Body Size Evolution», Palaeontology 61, no. 1 (2017): 13–48. . Напротив, наземные млекопитающие относительно быстро, меньше чем за 10 млн лет, достигли максимальных для себя размеров. Каждый раз при заселении нового континента они достигали одного и того же размерного класса (величины слона) примерно за одно и то же время [230] Felisa A. Smith et al., «The Evolution of Maximum Body Size of Terrestrial Mammals», Science 330, no. 6008 (2010): 1216–19. . Водные млекопитающие демонстрируют обратную тенденцию — потребовалась почти вся их эволюционная история (около 50 млн лет), чтобы появились крупнейшие киты и морские коровы [231] Nicholas D. Pyenson and Geerat J. Vermeij, «The Rise of Ocean Giants: Maximum Body Size in Cenozoic Marine Mammals as an Indicator for Productivity in the Pacific and Atlantic Oceans», Biology Letters 12, no. 7 (2016): 20160186. .

Хоть мы и считаем наших отдаленных предков, включая австралопитеков, небольшими, на самом деле все наши вымершие родичи были примерно одного с нами размера — в одном размерном классе — после того, как они отделились от шимпанзе около 6,5 млн лет назад. Размеры ископаемых предков человека изменились в лучшем случае раза в два. Для примера: вес слонов увеличился почти в 1000 раз, если сравнить живших на территории нынешнего Египта их предков (найденных в тех же породах, которые содержат остатки базилозавра) с сибирскими мамонтами, вымершими только во времена последнего ледникового периода. Другие наземные животные, будь то грызуны или динозавры-завроподы, меняются в размерах примерно в таких же масштабах. Но киты — явно из другой категории, со времен пакицета они увеличились в размерах в 10 000 раз.