Андрей Журавлев - Летающие жирафы, мамонты-блондины, карликовые коровы... От палеонтологических реконструкций к предсказаниям будущего Земли

В ходе эволюции хоботные заметно подросли и 20 миллионов лет назад зашагали на столбовидных ногах с короткими пятипалыми стопами и кистями по Азии, а затем и по обеим Америкам. Современное семейство слонов, к которому относится и мамонт, появилось 6–7 миллионов лет назад тоже в Африке. Эти млекопитающие отличаются необычным строением и сменой зубов: на щечных — жевательных — зубах у них расположены параллельные поперечные пластины-терки: чем грубее становилась растительность, тем больше образовывалось пластин, расширявшихся за счет зубного цемента. Эти зубы у слонов настолько длинные, что, когда передняя часть коронки уже почти стерта, задняя еще только прорезывается. По мере развития новые зубы продвигаются вперед и выталкивают прежние. Такое горизонтальное, или «конвейерное», замещение всегда происходит в определенный срок: шесть генераций щечных зубов последовательно сменяют одна другую (когда стачиваются последние зубы — примерно на 60-м году жизни, — слон умирает от голода). Поэтому с помощью компьютерной томографии по числу зубов, оставшихся «в запасе», можно узнать индивидуальный возраст мамонта. Скажем, у Юки четвертая смена зубов еще не прорезалась — значит, ей было 6–9 лет.

Мощные бивни и хобот мамонта или крупного слона создают большую нагрузку на мышцы и связки, управляющие движением головы. Поэтому эти мышцы имеют довольно большую массу, а площадь затылочной части черепа, где крепятся связки, — увеличена. Две оси черепа — длинная вертикальная и короткая переднезадняя — представляют собой два плеча рычага: прикладывая небольшое усилие к его длинному плечу, можно уравновесить гораздо большую силу, направленную на его короткий конец. Этот простой механизм позволяет легко поднимать и опускать тяжелую голову с помощью длинных мышц, которые идут от шейных и спинных позвонков к верхнему краю затылка. Хотя укрупнение черепа ведет к наращиванию костной ткани, в ходе эволюции слонов в нем образовались, особенно в лобной части, многочисленные полости, разделенные тонкими и плотными костными перегородками. Система перегородок придает черепу дополнительную прочность, а полости не только облегчают вес, но и служат прокладкой, предохраняющей мозг от теплового удара у слонов и от переохлаждения — у мамонтов. Потому мозговая камера оказывается в глубине черепа. Большой череп вмещает и другие крупные органы. Так, огромная носовая полость содержит миллионы обонятельных клеток, что позволяет слонам различать запахи даже лучше, чем собакам.

Мозг у современных слонов в среднем достигает объема 4800 кубических сантиметров. Это в 3,4 раза больше, чем у человека. Устроен мозг слонов очень сложно; считается, что слоны не уступают в уме дельфинам и самым близким к человеку видам обезьян. У мамонтов мозг, возможно, был даже крупнее: так, исследование этого органа у Юки показало, что объем ее мозга составлял 5000 кубических сантиметров против 4450 у африканского слона такого же возраста и пола. Мозг большего размера помогал в решении сложных задач, которые постоянно ставила неприветливая северная природа.

Эти и другие (например, хвост-клапан, запиравший заднепроходное отверстие) удивительные особенности тропических по происхождению слонов позволили им приспособиться к суровым условиям северных континентов, когда наступал ледниковый период. Непосредственным предком шерстистого мамонта, появившегося на северо-востоке Азии около 700 тысяч лет назад, был трогонтерий (Mammuthus trogontherii); в Северной Америке он же дал начало колумбову мамонту (Mammuthus columbi).

Огромные бивни помогали мамонтам скоблить стенки утесов, сложенных мерзлыми породами, чтобы напиться, разгребать снег в поисках корма (именно потому они были развернуты внутрь, образуя подобие бульдозерного щита), а гребенчатые зубы — перетирать самые жесткие травы и ветки, чтобы насытиться даже грубой пищей. У самцов шерстистого мамонта длина бивней достигала 4,5 метра, а масса —135 килограммов; у африканских слонов бивни — до 3 метров, масса — до 100 килограммов. При этом мамонты (до 3,2 метра) уступали по высоте африканскому слону (до 3,5 метра). На бивнях самцов обычно видны затесы — следы их использования. Иногда, сломав бивень, защемленный в ледяной жиле, мохнатый гигант продолжал использовать культяпку до самой смерти, стесывая обломок почти до основания.

В студеную многомесячную зиму мамонтам понадобились еще некоторые приспособления: шерстяной покров; обильные сальные железы, предохранявшие шерсть от намокания и смерзания; толстый (7–9 сантиметров) слой подкожного жира и жировой горб; уши, хвост и конечности меньшего, чем у слонов, размера, что благодаря сокращению поверхности теплоотдачи предотвращает большие потери тепла; а также своего рода муфта — расширение в передней части хобота, в котором можно было согревать чувствительный пальцевидный кончик этого органа.

Волосяной покров исполина был тройным: покров из длинных — до 90 сантиметров — остевых волос, образующих своеобразный «чуб», «воротник» и «юбку», плотный темный средний слой и густой курчавый подшерсток. Остевые волосы отличались утолщенным корковым слоем, что придавало им особую прочность и теплоемкость, и достигали в диметре 0,3 миллиметра (совсем не тонкие «как волос»). Поверхность волос покрывали ребристые чешуйки, которые, цепляясь друг за друга, превращали шкуру в сплошной панцирь, защищавший мамонта даже в сильный ветер.

Шерсть мамонтов известна по многим образцам. Однако на вопрос, какого цвета были мамонты, ответить непросто. Обычно их изображают рыжевато-бурыми, поскольку именно так выглядят волоски. Когда же группа молекулярного биолога Майкла Хофрейтера из Йоркского университета исследовала судьбу гена меланокортинового рецептора ( Mc1r ), который связан с окраской перьев птиц и шерсти млекопитающих, в ископаемой ДНК мамонта, выяснилось, что аллели этого гена у мамонта изменены по сравнению с таковыми африканского слона. И одна из мутаций могла делать мохнатых хоботных блондинами. «Изучение распределения пигментов в остевых волосах, — рассказывает палеобиолог Силвана Тридико из Университета имени Мёрдока в Перте, — показывает, что они были прозрачными». Почему бы нет: «белый» цвет обычен для зимней окраски многих птиц и млекопитающих северных широт, поскольку прозрачный покров позволяет солнечным лучам греть тело. (Темная шерсть быстро нагревается сама, но столь же быстро на ветру и холоде тепло теряет.) Ржавый оттенок ископаемые волоски приобретают со временем из-за окисления белков. Вероятно, могли мамонты, подобно многим северным млекопитающим, менять окраску при линьке, и, может быть, когда-то по зимним степям бродили стада серебристо-серых гигантов…