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

Один из наиболее полных и максимально документированных переходов в палеонтологической летописи — последовательность, рассказывающая о происхождении млекопитающих от самых примитивных амниот (рис. 19.1). Практически для каждого этапа найдены сотни отлично сохранившихся экземпляров. Систематическое название всех ископаемых протомлекопитающих — синапсиды. Это таксономическая группа, к которой относятся не только предки млекопитающих, но и сами млекопитающие. Палеонтологи больше не используют устаревший термин «зверообразные рептилии», так как эволюционная линия млекопитающих, первыми представителями которой были археотирис и протоклепсидропс, жившие в позднем карбоне, возникла одновременно с эволюционной линией рептилий (где рептилии — это черепахи, змеи, ящерицы, крокодилы и их родичи). Сколь угодно древние предки млекопитающих никогда не входили в класс рептилий. К сожалению, в начале карьеры мы легко заучиваем неверные термины, а потом неохотно с ними расстаёмся, поэтому ошибочная формулировка «звероподобные рептилии» по-прежнему часто встречается в книгах и документальных фильмах.

Рис. 19.1.Эволюция скелета синапсид от примитивных пеликозавров (в частности, хаптодуса) до терапсид, не относящихся к цинодонтам (например, лиценопса) и цинодонтов (например, тринаксодона), до настоящих млекопитающих, представителем которых является мегазостродон (рисунок Карла Бьюэлла из работы Donald R. Prothero. Evolution: What the Fossils Say and Why It Matters. — New York: Columbia University Press, 2007. — Fig. 13.4)

Первые хорошо известные синапсиды были найдены в раннепермских красноцветных отложениях северного Техаса — там, где открыли лягомандру и много других важных окаменелостей (см. главу 11). Самые эффектные из этих существ имели спинные гребни, как, например, огромный хищник диметродон (см. рис. 19.1 и 19.2) и травоядный эдафозавр. Хотя эти животные часто присутствуют в детских книгах о динозаврах и среди иной продукции на данную тему, они не имеют с динозаврами ничего общего, а относятся к нашим предкам! Обычно в подобных товарах, изображающих доисторических животных, «динозаврами» называют не только настоящих динозавров, а и многих других животных, в том числе ихтиозавров и плезиозавров, а также летающих рептилий или птерозавров. Хотя далеко не все доисторические животные являются таковыми. Динозавры имели ряд уникальных анатомических признаков, в том числе отверстие в вертлужной впадине, характерную переднюю конечность всего с тремя функциональными пальцами (большим, указательным и средним), редуцированный безымянный палец и мизинец, сустав в середине голеностопа.

Рис. 19.2.Скелеты типичных синапсид: ( А ) пеликозавр диметродон с гребнем на спине; ( Б ) волкоподобный лиценопс, относящийся к горгонопсам (фотографии предоставлены R. Rothman)

В раннепермском периоде господствующим хищником на территории Техаса был диметродон. Известно множество почти полных скелетов этого животного, а также десятки черепов и частично сохранившихся скелетов (см. рис. 19.2, А ); это одни из самых распространённых окаменелостей в данных отложениях. Крупные особи вырастали от 1,7 до 4,6 м, их спинной гребень («парус») возвышался до 1,7 м над землёй, а вес животного составлял до 250 кг. У диметродона был узкий сжатый череп с длинными кривыми челюстями, усаженными грозным частоколом конических зубов-кинжалов. Зубы отличались по размеру: в передней части челюсти находились большие клыковидные зубы, далее, в направлении к задней части челюсти, они больше походили на простые конусы и уменьшались в размерах. На самом деле именно благодаря этому признаку Эдвард Дринкер Коп в 1878 году назвал животное диметродоном («зубы двух размеров»). Практически единственная черта черепа, роднящая диметродона с млекопитающими, если не считать специализированных зубов, — отверстие (височное окно) в нижней части головы. Нижнее височное окно — один из отличительных признаков синапсид; в изменённом виде оно присутствует у всех млекопитающих и, вероятно, служило точкой прикрепления для сильных челюстных мышц, которые могли вдаваться в это отверстие при жевании. У более поздних синапсид эта черта была очень важной.

Давно ведутся споры о том, для чего был нужен эффектный «парус» на спине диметродона и его травоядного родича эдафозавра, найденного в тех же отложениях. Список возможных толкований велик, но некоторые палеонтологи считают этот орган «радиатором», с помощью которого холоднокровный диметродон мог регулировать температуру тела: повёрнутый перпендикулярно солнечным лучам, «парус» должен был стремительно впитывать тепло, параллельно — остужать хозяина. Однако, поскольку большинство других синапсид того времени не имели терморегулирующего гребня, другие палеонтологи полагают, что он мог использоваться напоказ: позволял распознавать собратьев, а другим животным демонстрировал размеры и силу диметродона. Именно этой цели служат большие рога у современных антилоп и оленей.

В сердце Южной Африки расположена огромная пустыня Кару. Как и в большинстве пустынь, там наблюдаются резкие перепады температур, а также стремительно наступают влажные и засушливые периоды. В среднем в этой пустыне выпадает менее 250 мм осадков в год, причём большую часть влаги пустыня получает при немногочисленных штормовых ливнях, случающихся здесь во время короткого влажного сезона. Для южноафриканских колонистов, шедших на север от Кейптауна, пустыня была серьёзной преградой на пути к высокотравным степям Хайвельд в северной части страны. Флора Кару состоит в основном из суккулентов, таких как молочаевые, внешне напоминающие кактусы Нового Света, а также из алоэ, пустынных эфемер и других растений, приспособившихся к чередованию наводнений и засухи, а также к экстремальным перепадам температур. В Кару обитают млекопитающие, адаптировавшиеся к таким условиям: многие антилопы (в частности, спрингбок, символ Южной Африки), гну, страусы, немногочисленные слоны, носороги и гиппопотамы. В своё время здесь обитала и наполовину покрытая полосами лошадь квагга, напоминавшая зебру (истреблена). На неё охотились львы, леопарды, шакалы, гиены и другие хищники. С распространением ирригации эти территории достались овцам и коровам, полностью выедавшим скудную растительность и поставившим немногочисленные популяции диких животных на грань вымирания.