Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих - Эльза Панчироли

У пермских и раннетриасовых животных зубы все еще менялись на протяжении всей жизни. Но в триасовом периоде эта схема изменилась для некоторых групп. Гомфодонты были одними из первых, у кого смена зубов приняла не такой производственный оборот. Пускай само название «гомфодонты» и звучит как разновидность троллей из фэнтези-романа, на самом деле это немаммальные цинодонты, впервые описанные Сили в его исследованиях окаменелостей Южной Африки. Хотя с тех пор его определение претерпело некоторые уточнения, он с самого начала отметил, что у этих животных схема замены зубов отличалась от их предшественников-терапсид. Их заклыковые зубы заменялись группами, при этом новые появлялись сзади. Смена зубов позволяла улучшить прикус между верхними и нижними зубами, что способствовало лучшему пережевыванию.

Но в целом более радикальные изменения произошли у млекопитающих позднего триаса. Синоконодон был последним в своем роде, у которого зубы менялись часто. Остальные представители стали дифиодонтами.

Эта единственная смена зубов важна по двум причинам, одна из которых связана с самой сутью того, что значит быть млекопитающим. Временные молочные зубы так называются, потому что их выпадение часто совпадает с отлучением от груди. Млекопитающие использовали уникальный подход к кормлению своих детенышей молоком до тех пор, пока они не достигнут зрелости. Поэтому мы можем предположить, что если животное было дифиодонтом, то оно кормило своих детенышей молоком.

Во-вторых, если вы хотите в полной мере использовать зубы сложной формы для нарезания и измельчения пищи, они должны точно смыкаться. Ножницы не режут бумагу, если их края не сходятся. Не получится измельчить специи, если пестик слишком велик для ступки. Единственная смена зубов гарантирует, что они будут плотно прилегать друг к другу на протяжении всей взрослой жизни животного.

Познав эти зубные инь и ян, млекопитающие начали экспериментировать с формой зубов и новыми рационами питания. Перед ними распахнул свои двери целый мир диетических изысков.

Нельзя игнорировать тот факт, что мелкие млекопитающие занимают особое положение в пищевой цепи. Изобилие, характеризующее их успех, делает их хорошей закуской для хищника. Как и в современных экосистемах, мезозойские млекопитающие значились в меню более крупных животных. Но, как может засвидетельствовать любой, кто когда-либо пытался поймать мышь или сбежавшую домашнюю песчанку, схватив пушистый комок против его воли, вы так просто не отделаетесь. Укус маленького зверька действительно болезненный, все равно что наступить на кубики конструктора Lego. Свой небольшой размер многие млекопитающие компенсируют свирепостью. Теперь только представьте, какую боль могли причинить мезозойские млекопитающие своим новым набором постоянных игольчатых зубов.

Однако перед рептилиями, пытающимися урвать кусочек триасового млекопитающего, встала еще большая опасность: их могли ужалить.

Считается, что, подобно современному утконосу, у первых млекопитающих на лодыжке могла быть шпора, насыщенная ядом. У утконоса она расположена сразу за лапой и по форме больше напоминает клык, чем коготь. Она связана с бедренной железой и выделяет пептиды, похожие на яд рептилий, например змей11. Вот еще один пример конвергентной эволюции, когда совершенно не связанные между собой животные адаптируют один и тот же химический состав организма для сходных целей. У ехидн тоже есть шпоры, но они не ядовиты.

Яд нельзя назвать чем-то удивительно редким у других ныне живущих млекопитающих, но обычно он проявляет себя в иной форме. Многие ядовитые животные травят, когда вы прикасаетесь, едите или вдыхаете их ядовитую химию, другие же – вводят ее непосредственно в кожу. Нам всем известны змеи и скорпионы, но есть также рыбы и амфибии, которые используют яд для нападения и защиты. Среди плацентарных млекопитающих можно назвать, к примеру, землероек. Некоторые виды используют яд для выведения насекомых из строя, чтобы сохранить их на зиму.

Пожалуй, самое интригующее ядовитое млекопитающее, которое живет и сегодня, – это щелезуб. Это существо может вырасти почти до полуметра и выглядит как землеройка на стероидах. Шерсть щелезуба варьируется от почти черной до соломенно-желтой и даже красной, как перец чили, а безволосый хвост напоминает крысиный. Они встречаются только на островах Куба и Эспаньола и представляют собой одну из древнейших ветвей плацентарных млекопитающих, сохранившихся до наших дней; их ветвь отделилась от остальных около 70 миллионов лет назад в меловом периоде. Когда именно они разошлись и как добрались до единственных двух островов, которые теперь называют своим домом, до сих пор остается загадкой. Возможно, они переплыли туда через море на плоту из растительности или ушли туда, когда острова еще были соединены с материком. На длинных заостренных мордах у щелезубов два нижних резца с бороздками. Именно по этим бороздкам и поступает их ядовитая слюна.

Естественно, повторять за кем-то утконос не станет. Подобно резвому злому ковбою, самец утконоса выделяет яд из своих шпор во время брачного сезона. Это наводит на мысль, что яд используется в борьбе с соперниками, а не для защиты, но люди, которым посчастливилось испытать его действие на себе, заявляют, что он мучительно болезненный – яд может даже убить собаку.

Интересно, что в палеонтологической летописи встречается несколько ядовитых млекопитающих. У двух млекопитающих раннего мелового периода, гобиконодона (Gobiconodon) и чжанхеотерия (Zhangheotherium), были шпоры на лодыжке. Оценивая летопись окаменелостей мезозойских млекопитающих в целом, Йёрн Хурум и его соавторы Зофья Келан-Яворовская и Чжэ-Си Ло (с последними двумя мы еще встретимся позже) обнаружили свидетельства наличия аналогичных шпор еще у нескольких видов12. Однако у немаммальных цинодонтов подобного не встречалось.

Тот факт, что у ныне живущих однопроходных и вымерших млекопитающих мелового периода есть общая черта – ядовитая шпора на задней лапе, – позволяет предположить, что у их общего предка в позднем триасе или ранней юре было нечто похожее. Возможно, ядовитые шпоры были широко распространены у всех древнейших млекопитающих. Только позже плацентарные и сумчатые их потеряли, когда стали достаточно большими, чтобы защищаться зубами и когтями.

Как нам часто кажется, мелкие млекопитающие живут по принципу «Живи быстро, умри молодым». Например, обыкновенная землеройка, Sorex araneus, живет менее 16 месяцев, и даже самая любимая домашняя крыса разобьет вам сердце, уйдя на покой через три или четыре коротких года. Но недавние исследования показывают, что с самыми первыми млекопитающими дела обстояли иначе.

Наши зубы покрывает костная ткань, называемая цементом. Минерализуясь по мере роста, она образует кольца, как годичные кольца на стволе дерева. Эти цементные кольца использовались археологами для изучения древних людей и зоологами для определения возраста диких животных. Используя синхротронное излучение – метод, изменивший палеонтологию, как мы узнаем в следующей главе, – команда палеонтологов во главе с Элисом Ньюхэмом обнаружила, что