Как полетели динозавры: ящеры-квадрокоптеры, обратные птицы и их потомки - Андрей Юрьевич Журавлёв

Рис. 5.7. Хохлатый тинаму (Eudromia elegans); пров. Чубут, Аргентина (П. Ю. Пархаев)

Самое интересное выяснилось, когда к такому тинаму подвесили воображаемый хвост: птица не опрокинулась, не замедлилась, а… побежала — именно побежала, причем даже увереннее. Оказалось, что у динозавров боковые смещения хвоста работали как инерционный механизм, сохранявший угловой момент тела. Тем самым обеспечивался наиболее экономный режим быстрой перестановки конечностей, т.е. бег. Равномерно поводя хвостом то вправо, то влево в унисон с перестановкой лап, существо перемещалось подобно тому, как бегаем мы — постоянно разворачивая торс и руки то в одну, то в другую сторону. И движения очень похожи: левая нога пошла вперед — хвост плавно благодаря чуть заметному боковому смещению каждого сустава (а их много) повернул вправо… Только у нас за неимением хвоста плавную дугу опишет правая рука. Потом наоборот: правая нога — «левый» хвост.

Пока такие опыты, пусть и виртуальные, не были проведены, ученые в большинстве полагали, что хвост торчал позади этакой упругой струной. (Давние времена, когда его изображали волочившимся по земле, можно и не вспоминать: этот отдел позвоночника при крутом вертикальном изгибе просто сломался бы, не выдержав мышечной массы.) Вот что значит внимание к деталям!

Помогали и боковые движения шеи, которая у динозавров тоже была немаленькой. На ней плавно покачивалась голова. На этот странный вырост в передней части тела теперь и обратим внимание. Поскольку именно с головой, а точнее, с челюстями и зубами связаны дальнейшие успехи динозавров. Темпы преобразования скелета, особенно черепа у архозавров в целом и динозавров в частности, были самыми высокими по сравнению со всеми другими триасовыми рептилиями. (Скажем, динозавриформы вроде силезаврид эволюционировали в настоящих динозавров всего за 1–2 млн лет.) Разве что завроптеригиям, «породившим» к концу периода плезиозавров, в темпах преобразований они немного проигрывали.

Динозавры «начались» с небольших, но ловких хищников вроде гнатоворакса (Gnathovorax) с юга Бразилии — зубастого, когтистого, длиннохвостого и подвижного (с развитым костным лабиринтом во внутреннем ухе, что предполагает неплохую маневренность). Этот ящер принадлежал к эрреразавридам (Herrerasauridae) — древнейшей группе динозавров, появившейся в начале позднетриасовой эпохи — около 232 млн лет назад. (Находки узнаваемых трехпалых следов двуногих ящеров не исключают, что первые динозавры появились на 15 млн лет раньше — в среднетриасовую эпоху.) Жить и эволюционировать им еще предстояло долго: до самого конца мелового периода, наступившего или свалившегося им на голову через 166 млн лет. Пока же гнатоворакс охотился на упитанных ринхозавров и цинодонтов сравнимого с ним или меньшего размера: не случайно ведь его скелет — очень полный и с естественно сочлененными суставами — попал в захоронение вместе с многочисленными костями всех этих животных?

Пасть гнатоворакса была усажена зубами (шесть на предчелюстных костях, 38 на челюстных и 28 на зубных). Все коронки (до 3 см высотой в передней части) очень острые, сжаты с боков и саблевидно загнуты назад, с пильчатыми кромками. В общем, не пасть, а готовая мясорубка. Несколько позднее, в раннеюрскую эпоху, в тогда еще соседней Южной Африке обитал другой столь же прыткий ящер — лесотозавр (Lesothosaurus). Однако коронки зубов, тоже многочисленных (но пониже), у него были иные: треугольные, если смотреть сбоку, и зубчатые. Такие годились для нарезки «салата», притом что заметная центральная вершина зуба могла пойти в ход и для пробивания чьей-то шкуры. Так разошлись две «федеральные трассы» динозавров. Хищные эрреразавриды, возможно, дали начало заврисхиям (Saurischia — ящеротазовым), т.е. всем большим и мелким хищникам, а также крупнейшим за всю историю планеты веганам — завроподам. А от ящеров, подобных лесотозавру, пошла родословная орнитисхий (Ornithischia— птицетазовых) — очень разных гребенчатых, пластинчатых, шипастых и рогатых, но исключительно мирных рептилий (рис. 1.2). Последние сразу обзавелись роговым чехлом (клювом) на рыле, поэтому их предзубная кость освободилась от зубов. Они только мешали плотному прилеганию этого чехла — рамфотеки, — режущая кромка которого помогала скусывать листья и ветки. Замена зубов на рамфотеку дала орнитисхиям двойной выигрыш: челюстной чехол быстро рос и был самозатачивающимся. (Другие важные признаки этой группы рассмотрим ниже по мере надобности.)

Как мы видим, находки древнейших динозавров приурочены к относительно влажному и теплому в начале позднетриасовой эпохи высокоширотному югу Гондваны. До поры до времени выбраться оттуда ящерам мешал знойный пустынный барьер, отсекавший южную часть Пангеи от центральной и северной. Лишь со всепланетным увлажнением климата (230–225 млн лет назад) и последовавшим за этим похолоданием (215–205 млн лет) препятствие стало преодолимым, и динозавры пошли на север. (А птерозавры разлетелись по всему свету.) Уже к концу триасового периода они завоевали всю сушу. Им не помешала даже ковровая бомбардировка, случившаяся около 215 млн лет назад, когда распад кометы или астероида привел к падению на Землю нескольких крупных обломков, оставивших цепочку ударных кратеров поперек Северной Пангеи. (Самый известный из них — 150-километровый Маникоуаган в канадской провинции Квебек — хорошо заметен из космоса благодаря необычному кольцевому озеру, окружающему горку из когда-то расплавленных горных пород.) Переломным стал триасово-юрский рубеж, близ которого исчезли древние диапсидные рептилии (дрепанозавры, этозавры, ринхозавры и многие другие), последние парарептилии (проколофоны), дицинодонты и почти все темноспондильные крокодилоподобные амфибии. На планете воцарились динозавры, птерозавры, крокодиломорфы и черепахи, а в мелкоразмерной форме — хористодеры, ринхоцефалы, ящерицы и будущие млекопитающие…

Позднеюрские предки пситтакозавра, с которых началась родословная рогатых ящеров, в строении черепа и зубной системы еще сохраняли признаки предков — лесотозавра и гетеродонтозавров (Heterodontosauridae), или разнозубых. Название последних отсылает к отчетливой разноразмерности и разнонаправленности зубов (увы, существу, у которого они сменяются вразнобой и постоянно, брекеты не помогли бы). Вот такими немного кривозубыми и двуногими были первые цератопсы (Ceratopsia, от греч. κεραζ — «рог» и ωψιζ — «вид») — рогатые динозавры, появившиеся 160–155 млн лет назад в Северном Китае.

Для чего служили те или иные зубы, можно определить методом конечных элементов, который позволяет в мельчайших деталях воссоздать их форму в виртуальном пространстве и посмотреть, как распределяются нагрузки на коронку при плотном смыкании челюстей. Полученное разнообразие форм и числовых рядов затем сопоставляется с таковым для зубов, используемых для разных целей у живых ящериц и крокодилов. Зубы хищников испытывают разную нагрузку, причем основной