Джерри Койн - Эволюция: Неопровержимые доказательства

Однако нам нет необходимости напрягать воображение и пытаться представить эволюцию китов, сделав экстраполяцию на основе информации о современных биологических видах. Так сложилось, что родословная китов превосходно прослеживается по богатой палеонтологической летописи благодаря их обитанию в воде и прочным костям, которые хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. При этом путь эволюционного развития китов был установлен лишь в последние двадцать лет. Это отличный пример эволюционного преобразования, поскольку в нашем распоряжении имеется череда ископаемых останков, расположенных в хронологическом порядке, возможно, ряд поколений предков и потомков, показывающих, как киты переселились с суши в воду.

Еще с XVII в. было признано, что киты и их сородичи – дельфины и морские свиньи [21] – относятся к млекопитающим. Они теплокровные, живородящие, выкармливают потомство молоком, вокруг дыхал у них растет шерсть. Анализ ДНК кита, а также наличие у некоторых китов таких рудиментарных органов, как тазовые кости и кости задних конечностей, показывают, что предки китов обитали на суше. Киты практически наверняка произошли от парнокопытных, отряда млекопитающих, у которых имеется четное количество пальцев [22](к ним относятся такие животные, как верблюды и свиньи {12}). Современные биологи считают, что ближайший современный родственник кита – это, как вы уже догадались, гиппопотам, поэтому, возможно, сценарий «из гиппопотамов в киты» не так уж и неправдоподобен.

Однако у китов есть свои уникальные черты, которые обособляют их от сухопутных сородичей. Среди этих черт – отсутствие задних ног, передние конечности в форме ласт, уплощенный хвостовой плавник, дыхало (ноздря в верхней части головы), короткая шея, простые конические зубы (в отличие от сложных больших коренных зубов сухопутных животных), особое строение ушей, позволяющее киту слышать под водой, и мощные выступы в верхней части позвоночника, к которым крепятся сильные мышцы хвоста, участвующие в плавании. Благодаря поразительной серии ископаемых, обнаруженных на Ближнем Востоке [23], мы имеем возможность проследить эволюцию каждой из этих характеристик (за вычетом бескостного хвоста, потому что он не подвергается процессу фоссилизации) от наземных до водных форм.

Шестьдесят миллионов лет назад было множество ископаемых млекопитающих, однако ископаемых китов не было. Существа, напоминающие современных китов, появляются 30 млн лет назад. Таким образом, мы наверняка должны найти переходные формы в пределах этого интервала. Прогноз снова сбывается, и они обнаруживаются именно на этом отрезке. На рис. 12 в хронологическом порядке показаны некоторые ископаемые виды – участники этого эволюционного преобразования, охватывающего период от 52 до 40 млн лет назад.

Описывать этот переход в подробностях необходимости нет, поскольку рисунки отчетливо говорят, если не кричат, о том, как наземное животное перебралось в воду. Ряд начинается с недавно обнаруженного ископаемого животного – ближнего родича кита под названием индохиус ( Indohyus) , которое было размером с енота. Индохиус жил 48 млн лет назад и был, как и предсказывалось, парнокопытным. Его близкое родство с китами несомненно, потому что у него имеются особенности в строении ушей и зубов, которыми наделены только современные киты и их водные предки. Хотя индохиус появляется несколько позже, чем большей частью водные предки китов, он, весьма вероятно, по облику очень близок к тому, как выглядел предок кита. И индохиус был по меньшей мере частично водным обитателем. Нам это известно, поскольку кости индохиуса плотнее и тяжелее, чем кости полностью сухопутных млекопитающих, и это помогало животному держаться в воде не всплывая. Кроме того, изотопы, извлеченные из зубов индохиуса, показывают, что он потреблял много кислорода из воды. Возможно, индохиус плавал в мелководных ручьях или озерах в поисках растительной пищи или укрываясь от врагов, примерно так же, как похожее на него современное животное – африканский оленек {13}. Это временное пребывание в воде, возможно, и привело предка китов на путь к превращению в полностью водное животное.

Индохиус не был предком китов, но практически наверняка был близким родственником этого предка. Однако если мы удалимся еще на 4 млн лет в прошлое, к отметке 52 млн лет назад, то увидим весьма вероятного кандидата в предки кита. Это ископаемый череп животного размером с волка, называемого Pakicetus , который несколько ближе к киту, чем индохиус: у него более простые зубы и уши наподобие китовых. Тем не менее Pakicetus мало напоминал современного кита, поэтому если бы вы оказались в том времени и увидели его, то не догадались бы, что это животное или его близкие сородичи положат начало такой значительной эволюционной радиации [24]. Затем с небольшим интервалом идет серия ископаемых, у которых со временем появляется все больше особенностей строения, свойственных водным животным. На отметке 50 млн лет назад находим примечательного Ambulocetus (буквально «ходячий кит») – обладателя удлиненного черепа и редуцированных, но тем не менее крепких конечностей, которые все еще заканчиваются копытами, показывая, кто является предком этого вида. Это животное, по всей вероятности, большую часть жизни проводило на мелководье, а на суше, скорее всего, неуклюже ковыляло, примерно как тюлень. Еще в большей степени водным был родоцетус ( Rodhocetus) , живший 47 млн лет назад. Его ноздри сдвинулись к задней части головы, и у него был еще более удлиненный череп. На хребте у родоцетуса имелись толстые выступы, к которым крепились хвостовые мышцы, поэтому, судя по всему, животное хорошо плавало, однако по суше передвигалось с трудом: об этом говорят маленькие таз и задние конечности. Ясно, что родоцетус большую часть жизни проводил в море. Наконец, 40 млн лет назад существовали базилозавр ( Basilosauros) и дорудон ( Dorudon) – явно полностью водные млекопитающие с короткими шеями и дыхалами на макушке. Они вообще не могли находиться на суше, поскольку их таз и задние конечности полностью редуцировались (у пятнадцатиметрового дорудона длина ног составляла лишь 60 см) и не были соединены с остальным скелетом.

Эволюция китов от наземных животных проходила удивительно быстро: большая ее часть заняла всего 10 млн лет. Это лишь чуть дольше, чем временной отрезок, понадобившийся для эволюционного расхождения нашего вида и шимпанзе, произошедших от общего предка, причем это преобразование потребовало куда меньших изменений формы тела. Тем не менее адаптация к жизни в воде не потребовала появления каких-то совершенно новых черт, лишь модификации уже имевшихся.