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

Рис. 20.3.Происхождение китов от сухопутных млекопитающих с реконструкцией многочисленных переходных форм, найденных в эоценовых отложениях на территории Африки и Пакистана (рисунок Карла Бьюэлла из работы Donald R. Prothero. Evolution: What the Fossils Say and Why It Matters. — New York: Columbia University Press, 2007. — Fig. 14.16)

Крупнейший прорыв произошёл в 1994 году, когда Ханс Тевиссен объявил об открытии Ambulocetus natans , название которого буквально означает «ходячий плавающий кит» (рис. 20.4). Речь о практически полном скелете, добытом в формации Верхняя Кулдана на территории Пакистана (прибрежные морские отложения возрастом около 47 млн лет). Это животное действительно наполовину похоже на кита, а наполовину — на сухопутное млекопитающее. Амбулоцет имел примерно 3 м в длину (сегодня таких размеров достигают крупные морские львы). У него была длинная зубастая морда, примерно как у других примитивных китов, с характерными треугольными зубами. Его уши по-прежнему были не слишком специализированными и явно не подходили для эхолокации, но с их помощью амбулоцет, вероятно, мог улавливать вибрацию в грунте или воде. Его длинные сильные лапы заканчивались очень длинными пальцами, между которыми, вероятно, имелись перепонки. Это был четвероногий кит, умевший как ходить, так и плавать — отсюда и название.

Рис. 20.4.Амбулоцет — «ходящий плавающий кит»: ( А ) наиболее полный скелет и его первооткрыватель Ханс Тевиссен; ( Б ) слепок скелета в «идущей» позе; ( В ) реконструкция внешнего вида плывущего амбулоцета (( А ) иллюстрация предоставлена H. Thewissen, NEOMED; ( Б ) фотография автора; ( В ) иллюстрация предоставлена Nobumichi Tamura)

Исследования позвоночника показали, что амбулоцет мог выгибать спину вверх и вниз подобно выдре, а не перебирать ластами в воде, как тюлень или пингвин. Такое изгибание очень похоже на движения некоторых китов, хотя торс у большинства из них негибкий и для движения они используют лишь хвост.

Амбулоцет явно не был быстрым пловцом. Тевиссен полагает, что его «крокодилья» комплекция скорее свидетельствует о повадках хищника-засадника, терпеливо выжидающего под водой, когда добыча подойдёт ближе, а затем бросающегося на неё. Тот факт, что эти особи были найдены в прибрежных морских породах формации Верхняя Кулдана, свидетельствует: амбулоцет жил по берегам озёр, рек и океанов. Химический анализ зубов дополнительно подтверждает, что амбулоцет обитал как в солёной, так и в пресной воде.

Через несколько лет после открытия амбулоцета обнаружили почти полный скелет другого кита, так называемого даланиста (см. рис. 20.3). Как и амбулоцет, даланист имел полностью функциональные передние и задние конечности; пальцы у него были ещё более длинными, и между ними натягивались перепонки. При этом морда ещё длиннее и «китовее», чем у амбулоцета, равно как сильный хвост.

В 1994 году, когда Тевиссен объявил об амбулоцете, Филип Джинджерич и его коллеги нашли другого, более продвинутого предка китов. Это ископаемое обнаружили в Южном Белуджистане на территории Пакистана (см. рис. 20.3). Животное, названное родоцетом, — самый известный представитель семейства примитивных китообразных протоцетид, по размеру сравнимых с дельфином (правда, один из них, гавиацет, достигал более пяти метров в длину). Череп родоцета гораздо крупнее, чем у амбулоцета, и больше похож на китовый; морда длинная, зубы типичные археоцетовые. Шейные позвонки свидетельствуют о том, что его туловище и голова слиты в единое обтекаемое тело, причём отсутствовала выраженная шея, которую родоцет мог бы поворачивать отдельно от торса. Кости конечностей у него были длинными, но короче, чем у амбулоцета и даланиста; пальцы тоже короче. То есть животное имело более короткие задние лапы с перепончатыми ступнями (ещё не полноценные китовые плавники). Однако тазовые кости и тазовые позвонки у него по-прежнему составляли единое целое — значит, животное могло ходить по земле. Пропорции скелета свидетельствуют, что родоцет плавал, перебирая лапами, а хвост использовал преимущественно в качестве весла.

После открытия родоцета обнаружили много других переходных форм, в частности такрацета и гавиоцета. Они обладали более специализированными кистями, постепенно превратившимися в китовые плавники (см. рис. 20.3), а задние лапы у них постепенно уменьшались. Их тела тоже всё больше напоминали дельфиньи, животные активно использовали для движения хвост (как современные киты). Это значит, что у них, вероятно, были горизонтально расположенные хвостовые лопасти.

Сегодня известно так много ископаемых переходных китообразных, что невозможно провести границу между сухопутными животными и настоящими китами. Происхождение китов, которое ещё в 1980-е годы оставалось тайной, сегодня является одним из самых подробно «документированных» эволюционных переходов в палеонтологической летописи.

Большинство палеонтологов считали волкоподобных копытных мезонихий вероятными предками китов — с тех самых пор, как эту гипотезу высказал в 1966 году Ли Ван Вален. Сходство их зубов и черепов поражает, причём ни у одной другой группы млекопитающих на планете нет таких своеобразных зубов. Когда Эрл Мэннинг, Мартин Фишер и я в 1988 году опубликовали анализ взаимосвязей между копытными, анатомические признаки, казалось, свидетельствовали в пользу родства между китами и мезонихиями. Кроме того, обе эти группы находились в близком родстве с парнокопытными животными ( Artiodactyla ) — свиньями, бегемотами, верблюдами, жирафами, оленями, антилопами, быками и баранами.

Но в конце 1990-х молекулярные биологи начали секвенировать ДНК и некоторые белки, входящие в состав важных молекул у многих групп млекопитающих. Появлялись новые доказательства того, что китообразные не просто ближе к парнокопытным, чем любые современные животные, но и произошли от них. Если говорить о современных парнокопытных, ближайшими родичами китов определённо являются бегемоты (см. рис. 20.3). Палеонтологи не спешили соглашаться с выводами молекулярной биологии, поскольку анатомические доказательства, полученные при изучении ископаемых мезонихий, казались гораздо убедительнее, а древнейшие киты и первые бегемоты совсем не походили друг на друга. Тем более что молекулярный анализ делали на биоматериале современных животных: у нас нет ДНК и белков ни одной из многочисленных окаменелостей, которые, очевидно, связывают китов и мезонихий.