Дональд Протеро - Отпечатки жизни 25 шагов эволюции и вся история планеты

Рис. 13.2.( А ) Джонатан Блоч сравнивает большой позвонок титанобоа с более мелким позвонком анаконды; ( Б ) реконструкция титанобоа в натуральную величину (( А ) фотография Jeff Gage, Флоридский музей естественной истории; ( Б ) фотография предоставлена Смитсоновским институтом)

Титанобоа побила прежний рекорд, принадлежавший гигантофису — огромной змее из вымершего гондванского семейства матсоид, известной по эоценовым отложениям в Египте и Марокко (жила 40 млн лет назад). Гигантофис достигал 10,7 м в длину, то есть был намного больше крупнейшей анаконды или сетчатого питона. Ещё одна змея из семейства матсоид называется вонамби и жила в Австралии в эпоху последнего ледникового периода. Она имела 6 м в длину и была одной из огромнейших рептилий и крупнейших хищников материка. Однако голова у неё была маленькая, и она не могла есть дипродонтов — родственников вомбата, сравнимых по размеру с носорогом, либо гигантских кенгуру, населявших Австралию во времена ледникового периода. Хотя с почти любой другой дичью гигантофис справлялся. Эта змея вымерла около 50 тыс. лет назад, вместе с многими представителями сумчатой австралийской мегафауны.

Змеи демонстрируют чудеса адаптации и эволюционного успеха, причём с тех времён, когда с лица Земли исчезли динозавры. Но откуда они взялись? Как четвероногая рептилия превратилась в змею? Где переходные формы, подтверждающие такую эволюцию?

На самом деле потеря ног — простейшая часть трансформации. Это произошло со многими группами четвероногих животных, и все они развивались независимо. К безногим рептилиям относятся не только змеи, но и группа существующих ныне амфисбен, а также некоторые ящерицы, в том числе отдельные сцинки, австралийские чешуеноги, веретеницы и желтопузики. Среди амфибий выделяются безногие ( Apoda ), у которых развились червеобразные тела, а также сирены, сохранившие укороченные передние конечности и утратившие задние. Кроме того, минимум две вымершие группы амфибий, аистоподы и лисорофиды, тоже стали безногими. Практически все эти животные зарывались в землю, поэтому без конечностей им было, очевидно, проще пробираться через грунт или мягкий ил. Есть простая причина, по которой легко утратить конечности. Развитием зачатков конечностей и самих лапок управляет определённый набор Hox-генов и Tbx-генов: стоит им перестать отдавать команду отращивать конечности — и те исчезают.

Тем не менее представляется маловероятным обнаружить ископаемую змею, которая находилась бы на этапе потери конечностей. Как правило, змеи плохо фоссилизируются, поскольку их тело состоит из сотен тонких позвонков и рёбер, а они ломаются и расчленяются. Известны единичные экземпляры по частично сохранившимся или полным скелетам. Большинство ископаемых змей обнаружены по нескольким позвонкам, и внешний облик животного выстраивается по скудным данным о форме позвоночника.

Несмотря на эти препятствия, палеонтологическая летопись содержит много замечательных окаменелостей, позволяющих отследить переход от четвероногих ящериц к безногим змеям. На первом этапе находим множество фрагментарных окаменелостей из юрского периода. Далее следует Adriosaurus microbrachis — ископаемое животное, найденное в 2007 году в среднемеловых породах (возраст — около 95 млн лет) на территории Словении (рис. 13.3, А ). Это название переводится как «адриатическая ящерица с маленькими передними лапками». Адриозавр был очень тонкотелой длинной морской ящерицей с полностью функциональными передними лапками, но неработающими рудиментарными задними конечностями.

Рис. 13.3.Промежуточное ископаемое звено адриозавр: у этого животного были крошечные передние лапки, но полноценные задние конечности: ( А ) скелет; ( Б ) реконструкция внешнего облика (иллюстрации предоставлены M. W. Caldwell)

Далее встречаем разнообразных змей, у которых уже нет передних конечностей, но по-прежнему сохраняются крошечные нефункциональные задние. Например, Najash rionegrina была земляной сухопутной змеёй; она описана в 2006 году по окаменелостям в возрасте около 90 млн лет, найденным в формации Канделерос на территории Аргентины (Нахаш — древнее библейское наименование змея, жившего в Эдемском саду). У Najash сохранялся тазовый пояс — позвонки, сочленяющиеся с крестцом, а также рудиментарные задние конечности, в которых имелись бедренные и берцовые кости.

Ещё более специализированными и змееподобными являются экстраординарные ископаемые пресмыкающиеся, найденные в позднемеловых морских породах на территории Израиля и Ливана. Из этих ископаемых лучше других сохранился Haasiophis terrasanctus (рис. 13.4). Имя этому животному — Змея Хааса из Святой Земли — дали в честь австрийского палеонтолога Георга Хааса, обнаружившего его местонахождение и успевшего описать окаменелость до своей смерти в 1981 году. Хаасиофиса нашли в известняках близ местечка Эйн-Ябруд на территории Иудейских гор, что в районе города Рамалла на Западном берегу реки Иордан. Возраст окаменелости — 94 млн лет. Она представляет собой почти полный скелет (88 см в длину), в котором не хватает лишь кончика хвоста. Череп и большинство позвонков выглядят примерно так, как у большинства других примитивных змей. Однако здесь присутствовали и задние конечности — очень маленькие, но с бедренной костью, обеими берцовыми и частью ступни. В отличие от задних конечностей Najash , тазовые кости Haasophis очень маленькие и уже не связаны с позвоночником; они полностью рудиментарны и бесполезны. Haasophis и многие другие змеи мелового периода, видимо, имели вертикальный плавник и хвост, напоминавший весло, как современные морские змеи.

Рис. 13.4.Двуногая змея хаасиофис: ( А ) полностью сочленённый скелет с сохранившимися рудиментарными задними конечностями (крупные тёмные блоки — пробковые вставки, благодаря которым на образец ничего нельзя положить); ( Б ) фрагмент рудиментарных задних конечностей (иллюстрации предоставлены M. Polcyn, Южный методистский университет)

Чуть более крупная змея из Эйн-Ябруда называется пахирахис; её Хаас описал в 1979 году. Хотя данные окаменелости более фрагментарны, чем у хаасиофиса, на метровом теле также имеются крошечные рудиментарные задние конечности. Рёбра и позвонки пахирахиса очень толстые и плотные, что, вероятно, помогало ему плавать на большой глубине в меловых морях.