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

Затем, в 2001 г., две конкурирующие группы палеонтологов сообщили об одном и том же ключевом признаке разных ранних китов: оказалось, что лодыжка древних наземных китов была в точности такой же, как у современных парнокопытных [51] Эти статьи были опубликованы на одной неделе в 2001 г.: J. G. M. Thewissen et al., «Skeletons of Terrestrial Cetaceans and the Relationship of Whales to Artiodactyls», Nature 413 (2001): 277–81 и Philip D. Gingerich, et al., «Origin of Whales from Early Artiodactyls: Hands and Feet of Eocene Protocetidae from Pakistan», Science 293 (2001): 2239–42. . Эта кость, называемая таранной, по форме напоминает фишку из настольной игры. Она есть у коров, коз и верблюдов. У современных китов ее нет, ведь у них нет ног, остатки задних конечностей — это кусочки кости рядом с тазом, глубоко сидящие внутри тела, что делает задние конечности ранних китов единственным источником этой информации. У мезонихид не было таранных костей, значит, сходство их зубов с зубами ранних китов было результатом конвергентной эволюции — как это часто случалось в ходе эволюции млекопитающих. Открытие таранной кости у ранних китов подтвердило выводы анализа ДНК: киты — это просто сильно изменившиеся парнокопытные, только без копыт.

С момента обнаружения пакицета палеонтологи, работающие в отдаленных друг от друга местностях Египта, Пакистана и Индии, обнаружили богатое разнообразие ранних сухопутных китов, которые жили от 50 до 40 млн лет назад в конце геологической эпохи, называемой эоценом. Эти ранние киты словно экспериментировали с экологическими формами, как обычными, так и причудливыми: амбулоцет выглядел как крокодил; майацет больше походил на морского льва (который к тому времени еще не появился), другие странные ранние киты вроде ремингтоноцета представляли собой смесь зоологических групп, что-то вроде длиннохвостой выдры, а у макарацета — названного в честь мифологического существа из Южной Азии, наполовину рыбы, наполовину млекопитающего, — была скошенная книзу морда, возможно, для поедания моллюсков [52] Philip D. Gingerich et al., « Makaracetus bidens , a New Protocetid Archaeocete (Mammalia, Cetacea) from the Early Middle Eocene of Balochistan (Pakistan)», University of Michigan Publications in Paleontology 31 (2005): 197–210. . Все эти ранние киты относятся к вымершим ветвям у основания генеалогического древа китообразных; наши представления о том, что являет собой кит, предвзяты и основываются на том, что мы знаем о китах современных, — это большая проблема для палеонтологов, которые хотят понять биологию вымерших китовых родственников.

Знание того, какими киты стали в итоге, превращает изложение их эволюционного пути в простую историю с предсказуемым концом. Так, легко представить себе пакицета, похожего на потерявшегося щенка, — вот он трогает лапой воду, а вот перед нами разворачивается череда промежуточных форм, каждая из которых проводит все больше времени в воде: амбулоцет, который мог слышать под водой и хватал добычу мощными конечностями из засады; майацет, чей таз уже меньше связан с позвоночником, что впервые позволило плыть, отталкиваясь хвостом, как это делает настоящий кит [53] На собрании Общества палеонтологии позвоночных в 2006 г. в Оттаве Филип Джинджерич выступил с речью, в которой, насколько я помню, он использовал это выражение, чтобы призвать к большей честности в палеонтологических художественных реконструкциях: неправильно изображать пакицета кем-то вроде потерявшегося щенка, когда для обоснованной реконструкции у нас не хватает скелетных данных. . Окаменелые остатки родственников майацета находят на куда большей территории, чем у предшествующих ему китов, что позволяет предположить, что это четвероногое животное было, по сути, морским, хотя майацет все еще возвращался на берег для деторождения, как нынешние морские львы. В этом смысле он был последним из древнейших китов, все последующие на втором этапе эволюции утратили опорные конечности и окончательно простились с сушей.

Проблема такого линейного повествования в том, что мы знаем конечный результат и потому выбираем путь наименьшего сопротивления, ведущий к тем китам, которых мы знаем сегодня. Но эволюция так не работает: она не ведает будущего, а заботится лишь о том, что достаточно хорошо прямо сейчас. Отбор работает с тем, что есть, перебирая биологические вариации на основе требований окружающего мира. Если бы вы каким-то образом оказались на берегах моря Тетис в позднем эоцене и столкнулись со всем набором ранних китов сразу — четвероногих и причудливых, разбросанных по береговой линии, — вы едва ли угадали бы будущего победителя эволюционной лотереи [54] См. чудесную реконструкцию Карла Бьюэлла — рис. 2 в статье J. G. M. Thewissen and Ellen M. Williams, «The Early Radiations of Cetacea (Mammalia): Evolutionary Pattern and Developmental Correlations», Annual Review of Ecology and Systematics 33 (2002): 73–90. . В свое время и в своей среде обитания любой ранний кит был столь же приспособлен к среде, как любой современный крокодил, морской лев или выдра. Просто когда мы работаем с летописью окаменелостей, мы можем взглянуть на очень долгосрочную перспективу, рассмотреть относительные успехи и неудачи конкретной группы за миллионы лет. В конечном итоге в эволюционном тотализаторе победили ранние киты: они распрощались с сушей, стали полностью водными и породили потомков, способных отфильтровывать криль из воды и охотиться, используя эхолокацию.

Первые киты были просто полуводными млекопитающими, в той или иной степени специализирующимися на жизни у воды. Ничто не предвещало, что их потомки через много миллионов лет станут рыбоподобными левиафанами. Ретроспективный взгляд, однако, выявляет специфические признаки, по которым видны постепенные преобразования: ушные кости в форме раковины перестраивались для того, чтобы слышать под водой; таз отделялся от позвоночника, благодаря чему вся задняя часть тела служила движителем. Если сосредоточиться на том, какие виды вымерли, а какие выжили, можно упустить из виду важные эволюционные преобразования, о которых рассказывают изменявшиеся на протяжении геологического времени кости [55] Анатомия и остеология черепа — обязательный обряд для всех студентов, изучающих морфологию позвоночных. Если хотите копнуть поглубже, обратите внимание на книгу James Hanken and Brian K. Hall, eds., The Skull: Functional and Evolutionary Mechanisms, Vol. 3. (Chicago: University of Chicago Press, 1993). .

Если вас интересует общая картина эволюции китов, то из всех 200 с лишним костей в теле кита, вероятно, важнее всего изучать череп. Как и у любых других позвоночных, в черепах китов, прошлых и нынешних, компактно располагаются основные органы вкуса, обоняния, зрения, слуха и мышления. Таким образом, череп — это богатейший источник функциональной информации о жизни китов и их изменениях с течением времени, ведь в ходе эволюции чувства тоже изменяются, настраиваются, усиливаются или ослабляются, когда животные совершают крупный экологический переход — например, с суши в море. Несмотря на прочность черепов, изучать их непросто. Составляющие их кости соединены друг с другом сложным и не всегда понятным образом — со слепыми углами, перекрывающимися частями и тонкими соединениями. Мягкие ткани, такие как глаза и мозг, лежат на нескольких костях, как фрукты в чаше, составленной из кусочков пазла. Чтобы было еще интереснее, китовые черепа не только сложно устроены, они еще и большущие. Я достаточно насмотрелся на них, чтобы они казались мне знакомыми, но всегда нужно помнить, что черепа китов явственно отличаются от черепов любых других млекопитающих.