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

Киты не пушистые, не глазастые, не виляют хвостом и не трутся носом о детенышей, словом, они совсем не похожи на типичных родственных нам зверей. Прежде всего киты — одни из немногих млекопитающих, которые всю жизнь проводят в воде. Единственный «мех» на их телах — это волоски, которые украшают мордочку при рождении [33] У усатых китов волоски, аналогичные вибр и ссам наземных млекопитающих, сохраняются всю жизнь — от 30 до 100 у горбатых китов и около 300 у гренландского, самого «волосатого» из китов. Эти волоски — органы осязания. — Прим. науч. ред. . Хотя у китов есть те же отдельные кости пальцев, что и у нас, их плоские фаланги завернуты в «варежку» плоти и образуют узкие крылья — без копыт и когтей, которые могли бы нарушить безупречную обтекаемость их тела. У нескольких видов еще остались задние конечности, но и они представляют собой жалкие костные остатки глубоко внутри мышц и жировой ткани. Хребет кита заканчивается мясистым хвостом, как у акулы; но в отличие от акул и других рыб, киты плавают, изгибая позвоночник вверх-вниз, а не из стороны в сторону. Короче говоря, они совсем не похожи на белок, обезьян или тигров, но киты точно также дышат воздухом, рожают, воспитывают детенышей и поддерживают друг друга в течение всей жизни.

Окаменелости говорят нам, что у самых ранних китов были выраженные «животные» черты [34] Большая часть данных о ранней эволюции китов запечатлена в окаменелостях. Описания видов взяты из массива первичной литературы, ссылки на которую можно найти в следующих обзорах: Philip D. Gingerich, «Evolution of Whales from Land to Sea: Fossils and a Synthesis», in Great Transformations: Essays in Honor of Farish A. Jenkins , ed. K. P. Dial, N. H. Shubin, and E. Brainerd (Chicago: University of Chicago Press, 2015), pp. 239–56; and J. G. M. Thewissen, The Walking Whales: from Land to Water in Eight Million Years (Berkeley: University of California Press, 2014). . Например, четыре ноги, ноздри на кончике морды и, может быть, даже мех (об этом палеонтологи еще спорят, поскольку мех редко превращается в окаменелость). У них были острые зубы-ножи, а жили они в лесах возле ручьев, устьев рек, а иногда и у солоноватых вод теплого экваториального побережья. Древнейшие окаменелости этих сухопутных четвероногих протокитов обнаруживают в породах возрастом 40–50 млн лет в горах Пакистана и Индии. В то время Индийский субконтинент еще не столкнулся с Азией и находился посреди моря Тетис, которое со временем превратится в Средиземное, а тогда разделяло Старый Свет в районе экватора.

Судя по скелетам, большинство этих первых китов были размером с крупную домашнюю собаку. Поскольку они жили на суше, вы не найдете уплощенных костей передних конечностей и пальцев, как у современных китов, — напротив, кости их конечностей округлые и тяжелые, а лапы оканчиваются изящными, тонкими фалангами. Их хвост, насколько мы можем судить по имеющимся костям, не заканчивался плавником. Научные названия намекают на их происхождение или характерные особенности. Например, пакицет появился на территории нынешнего Пакистана [35] Philip D. Gingerich et al., «Origin of Whales in Epicontinental Remnant Seas: New Evidence from the Early Eocene of Pakistan», Science 220 (1983): 403–6. , когда-то представлявшей собой архипелаг, на островах которого ранние киты резвились в ручьях. Название «амбулоцет» — низкорослый ранний кит, напоминающий крокодила, — переводится как «ходячий кит» [36] J. G. M. Thewissen et al., «Fossil Evidence for the Origin of Aquatic Locomotion in Archaeocete Whales», Science 263 (1994): 210–11. . Майацет — один из редких ранних китов, от которого сохранился почти полный скелет, — получил название («кит хорошая мать») благодаря костям плода, сохранившимся возле брюшной полости матери [37] Philip D. Gingerich et al., «New Protocetid Whale from the Middle Eocene of Pakistan: Birth on Land, Precocial Development, and Sexual Dimorphism», PLoS ONE 4 (2009): e4366. . Современные киты рождаются хвостом вперед; положение окаменевшего плода майацета показало, что киты на этом этапе эволюции все еще рождались на суше, головой вперед.

Ни у одного современного кита нет четырех ног, фаланг и остроконечных зубов. Отнести этих древних созданий к китам нам позволяют только мелочи, скрытые в глубине скелета. Для нас это удача, потому что твердые ткани могут сохраняться на протяжении десятков тысяч лет. Одним из наиболее важных признаков является инволюкрум — участок веерообразной поверхности ушной кости, закрученной, как крошечная раковина [38] Подробнее об анатомии уха у китов см.: Zhe-Xi Luo and Philip D. Gingerich, «Terrestrial Mesonychia to Aquatic Cetacea: Transformation of the Basicranium and Evolution of Hearing in Whales», University of Michigan Papers on Paleontology , 31 (1999): 1–98; and J. G. M. Thewissen and Sirpa Nummela, Sensory Evolution on the Threshold: Adaptations in Secondarily Aquatic Vertebrates (Berkeley: University of California Press, 2008). . У пакицета инволюкрум есть, как и у любой другой ветви семейного древа китов после него. Это один из ключевых признаков наряду с мелкими особенностями строения внутреннего уха и черепной коробки, которые есть только у ранних и современных китов, и больше ни у кого. Другими словами, это признак, который делает их китами, а не кем-то другим. Неясно, дала ли эта особенность пакицету преимущество в виде способности слышать на суше, но более поздние линии древних китов использовали ее, чтобы слышать под водой, благодаря соединению между наружным ухом и челюстными костями. Десятки миллионов лет спустя инволюкрум (и подводный слух) сохранился у современных китообразных — от морских свиней до синих китов.

50 млн лет эволюции китов можно разделить на две основные неравные фазы. Первая связана с переходом китов с суши в море и длится менее 10 млн лет; все самые ранние сухопутные киты относятся к первой фазе, даже самые приспособленные к воде все еще сохраняют задние конечности, которые могли бы выдержать их вес на суше. Ко второй фазе относится все, что произошло после того, как киты полностью приспособились к водной среде, это еще 40 млн лет или около того до сегодняшнего дня [39] Возраст древнейших известных нам видов ископаемых китов составляет почти 53 млн лет, но 50 млн лет — достаточно близкая цифра для обсуждения. Более точные данные см.: Nicholas D. Pyenson, «The Ecological Rise of Whales Chronicled by the Fossil Record», Current Biology 27 (2017): R558–R564. . Через обе фазы красной нитью проходит тема вымирания, потому что основная масса китов, которые когда-либо существовали, уже вымерла, как и подавляющее большинство животных на Земле. И хотя сегодня это самая разнообразная группа морских млекопитающих, насчитывающая более 80 видов, летопись ископаемых содержит более 600 видов китов, которых больше нет.

Первая фаза эволюции китов в основном связана с трансформацией: перестройкой и перепрофилированием структур из предкового состояния (первоначально предназначенного для жизни на суше) в новое, подходящее для водной жизни. Трансформация подразумевает начальное состояние, а некоторые эволюционные точки отсчета трудно выделить. Например, слух, зрение, обоняние и вкус — все это чувства, которые развивались почти 300 млн лет на суше, прежде чем первые предки китов ушли в море. Нам удобно считать преобразование передних лап в ласты шагом назад, но это ошибка: получая ласты, киты вовсе не «отменяют» 300 млн лет наземных преобразований. Они, например, не вернули себе жабры. На самом деле все гораздо интереснее. Киты работали с тем, что было у их наземных предков, они изменяли многие анатомические и физиологические структуры и находили им новое применение вместо того, чтобы начинать с нуля.