Андрей Журавлёв - Парнокопытные киты, четырехкрылые динозавры, бегающие черви...

По объему мозга (в среднем 4800 см 3) слоны входят в число лидеров, а отношение массы этого органа к общей массе тела составляет 0,27 процента, причем у самок он заметно выше. В ходе эволюции хоботных данный показатель вырос в десять раз, и таким образом слоны уступают по темпам развития этого органа только дельфину-бутылконосу и современному человеку, а по сложности организации мозга сравнимы лишь с людьми.

Но человек в ходе эволюции обманул природу: изначально его бесшовная черепная коробка не предназначалась для слишком большого мозга. Эта «хитрость» была замечена при переизучении ископаемого черепа, открытого 90 лет назад. А ведь его чуть не потеряли… В середине 1920-х весь мир был потрясен открытием первого ископаемого предка человека, даже, можно сказать, всего человеческого рода — австралопитека африканского в каменоломнях южноафриканского Таунга. Его остатки пожелал лицезреть принц Уэльский, в мюзик-холлах звучали шутки о «бэби из Таунга», а депутаты парламента Южно-Африканского Союза обзывали друг друга «почетными членами Таунга». Удивительным было не только открытие, совершенное профессором Реймондом Дартом из Университета Витватерсранда, но и обстоятельства, этому сопутствующие: интересная находка чуть не затерялась в Лондоне, когда расстроенный Дарт возвращался с антропологической конференции, где его доклад был встречен весьма холодно. А водитель кеба, в котором профессор оставил драгоценный череп, сдал находку в полицейский участок, и против ученого хотели возбудить дело об убийстве…

На данный факт редко обращают внимание, а ведь это означает, что человека в австралопитеке признали даже полицейские. Череп трех- или четырехлетнего ребенка из Таунга, который Дарт два с лишним месяца терпеливо препарировал вязальной спицей, по-прежнему служит важным источником знаний о происхождении человека. Так, антрополог Дин Фалк из Университета штата Флорида и его коллеги обнаружили, что на естественном слепке мозга, образовавшемся при заполнении этого черепа пещерным осадком 3,8 миллиона лет назад, сохранился отпечаток лобного шва. Этот шов у нас, современных людей, соединяет две половинки лобной кости и нередко остается на всю жизнь. Раннее его зарастание ведет к задержке умственного развития. У наших ближайших выживших родственников — шимпанзе и боно-бо — шов закрывается вскоре после рождения. По мнению Дина Фалка, появление такого шва могло облегчить роды большеголовых детей у прямоходящих самок и тем самым способствовать дальнейшему росту мозга. Кроме того, данный признак свидетельствует о перестройке лобной доли коры головного мозга, отвечающей за мышление. Эти предположения подтверждаются и исследованиями другого характера: антрополог Джереми ДеСилва из Бостонского университета рассчитал, что масса новорожденных у людей составляет в среднем 6 процентов массы взрослого, а у шимпанзе — всего 3 процента. Новорожденные австралопитеки уже были достаточно тяжелыми — 5 процентов массы взрослой особи. Эти данные тоже прямо указывают на прогрессивное увеличение массы мозга в человеческом роду.

Выходит, если нам еще подрасти, то и наш мозг увеличится? Увы, в изображениях скелетов гигантских людей, которыми любит развлекаться интернет-сообщество, сразу можно распознать подделку: гигантов размером от четырех до девяти метров показывают с соблюдением пропорций обычных людей. У реальных же великанов череп (и мозг) оказался бы непропорционально маленьким, а нижняя часть позвоночного столба, кости таза и ног — толще, чем у мамонтов. Страдали бы они от гипертонии, одышки и дистрофии (недостаточно объемные для такого тела легкие и кишечник), проблем с суставами, которые не выдерживали бы нагрузки, а жили бы недолго и глупо, поскольку мозги бы у них были не крупнее, чем у зав-ропод, — с грецкий орех, или — при больших размерах — «взрывались» бы от кровяного давления, стоило бедняге нагнуться. А полностью распрямившись, он лишился бы легких: под давлением разорвало бы легочные артерии.

Каменноугольные наземные животные и растения Лавруссии (340–300 миллионов лет). Растения: древовидные плауны лепидодендрон и сигиллярия, хвощ; растительноядные: насекомое диктионеврида, таракан; хищники: стрекоза, лепоспондильное земноводное диплокаул, артроплеврида, паук, скорпион. Художник Анастасия Беседина

Современная тридакна (длина раковины 1,35 метра) в 270 раз крупнее древнейшей — раннекембрийской — двустворки фордиллы (.Fordilla, 0,005 метра). Гигантский кальмар архитеутис (Architeuthis, 18 метров с щупальцами) в 600 раз длиннее первого известного головоногого моллюска — позднекембрийского плектроноцераса (Plectronoceras, примерно 0,03 метра). Секвойя вечнозеленая Гиперион (высота 115,7 метра при обхвате 15,2 метра) в 2,3 тысячи раз выше одного из первых сосудистых растений (ткани таких растений пронизаны сосудисто-волокнистыми пучками) — силурийской куксонии (Cooksonia, высота 0,05 метра при диаметре 0,002 метра), в восемь — одного из первых, каменноугольных, голосеменных кордаита (Cordaites, 15 метров). Синий кит (33 метра) в восемнадцать раз длиннее своего полуводного копытного предшественника из эоценовой эпохи — паки-цета (Pakicetus, 1,8 метра), среднемеловой аргентинозавр (Argentinosaurus, 70 тонн) — в 3,5 тысячи раз тяжелее позд-нетриасовой завроподы сатурналии (Saturnalia, 10 килограммов), которая, в свою очередь, в десять раз больше одного из первых динозавров — среднетриасового маразу-ха (Marasuchus, 1 килограмм), а позднемеловой тираннозавр (10 тонн) в сто раз — среднеюрских представителей этого надсемейства — килеска и процератозавра (Kileskus и Proceratosurus, по 100 килограммов).

Поступательное увеличение размеров за время эволюции, которое наблюдается практически в каждой группе организмов, носит название правила Копа — в честь палеонтолога Эдварда Копа, работавшего во второй половине XIX века в Пенсильванском университете и обратившего внимание на эту закономерность. Однако из всех правил есть исключения: современные, да в целом и кайнозойские, насекомые — отнюдь не гиганты, а лишайники, украшающие сейчас тундру, далеко не самые большие. Размер любого организма ограничен условиями его существования.

Гигантские по меркам бактериального мира (их видно невооруженным глазом — 0,75 миллиметра) серные про-теобактерии тиомаргарита, впитывающие органическое вещество благодаря диффузии через наружную мембрану, обитают на шельфе в зоне апвеллинга, куда поступают огромные объемы биогенных веществ. В эдиакарском океане (579–542 миллиона лет назад), насыщенном растворенным и коллоидным органическим веществом, вырастали исполинские вендобионты (до 2 метров), питающееся подобно бактериям. Исполинские деревья-лишайники про-тотакситы (Prototaxites, 9 метров высотой и более метра в поперечнике) могли расти на суше очень недолгое время в раннедевонскую эпоху (400 миллионов лет назад), пока, вероятно, не появились насекомые, способные быстрее выедать их ткани, чем те возобновлялись. Сами насекомые и некоторые другие наземные членистоногие (многоножки, сенокосцы) достигали огромных для этой группы размеров только в каменноугольном периоде — ранне-пермской эпохе, пока у них не было крылатых врагов (ме-зо-кайнозойские птеродактили, птицы, крылатые динозавры и летучие мыши), а уровень содержания кислорода в атмосфере был очень высок — выше даже, чем сегодня (не менее 30 процентов против 21). Высокое парциальное давление этого газа необходимо, чтобы он пассивно нагнетался в трахеи — органы дыхания наземных членистоногих, а также обеспечивал энергозатраты летательной мускулатуры. Только при выполнении этих условий стрекозы могли расправить крылья на 70 сантиметров (размах крыльев современных стрекоз— 18 сантиметров), 750-но-гие артроплевриды дорастать до двухметровой длины (нынешние многоножки — 0,3 метра). Усатые киты — самые современные из всех левиафанов — смогли преодолеть размерный барьер, уготовленный для млекопитающих, перейдя к водному образу жизни, что сняло проблему перегрева, и найдя более калорийный корм, чем у их далеких растительноядных предков, и более обильный, чем у близких хищных родственников, — криль. Успеху завропод — а просуществовали они 150 миллионов лет — способствовало сочетание таких факторов, как многочисленное и быстрорастущее потомство при отсутствии необходимости ухода за ними, легочное дыхание, подобное птичьему, и достаточно высокий уровень обмена веществ. Жить бы им еще да жить, но тут…