Питер Уорд - Новая история происхождения жизни на Земле
Динозавры были не единственными обителями юрского периода, наши предки, например, тоже в нем жили, хотя и были очень небольшими по размеру. Существовали другие сухопутные и морские животные, включая черепах, плезиозавров и крокодилов. Впрочем, динозавры главенствовали. На первый взгляд может показаться, что у динозавров имелось бесчисленное множество типов строения тела, на самом деле — всего три. Все три обладали общей чертой, которая роднит их с морфологией птиц и млекопитающих: туловища приподняты над землей, конечности находятся под корпусом. Три морфологических типа динозавров таковы: двуногие, короткошеие четвероногие и длинношеие четвероногие. Каждая из трех групп сформировалась в свое время и имела свой период процветания и максимального распространения. По порядку следования и степени определенности признаков мы выделяем следующие пять наиболее очевидных для нас «морфотипов» (типов строения тела) динозавров.
1. Поздний триас. Появились самые первые динозавры в последней трети триасового периода, но в первые 15 млн лет своего существования не отличались особым разнообразием. Большинство форм были двуногими хищными ящеротазовыми животными. К концу данного периода возникли четвероногие ящеротазовые (зауроподы). Птицетазовые отделились от ящеротазовых в самом конце триаса и составляли совсем небольшой процент от всех видов динозавров, а также в общей численности. В триасовом периоде размеры динозавров невелики, от одного до трех метров, первые птицетазовые (например, пизанозавр) были двуногими животными не более метра в длину, и у них развился новый тип челюсти, приспособленный к поеданию растений. Уже на самом исходе триаса происходит первый реальный скачок в распространении динозавров, это касается в первую очередь ящеротазовых, которые стали и более крупными, и более многочисленными хищниками. Также впервые проявился гигантизм у зауроподов — это, например, были платеозавры позднего триасового периода.
2. Первая половина юрского периода. Господствующими видами стали ящеротазовые двуногие и длинношеие четвероногие. В течение этого периода число и размеры птицетазовых оставались небольшими, тем не менее развилось большое разнообразие их видовых форм, которые в меловом периоде стали доминирующими среди динозавров. К этим формам птицетазовых относились четвероногие животные с панцирными пластинами, например, тиреофоры, а также первые стегозавры, появившиеся в середине периода. Юрский период также характеризуется развитием других групп животных — без защитных пластин: орнитоподов — гипсилофодонтид, игуанодонтов, утконосовых, маргиноцефалов — цератопсов (они появились только в меловом периоде) и пахицефалозаврид. Однако самыми многочисленными все же были зауроподы. В позднем триасе они разделились на две группы — прозауроподы и настоящие зауроподы. Первые характеризовались большим разнообразием видов в первой половине триаса, но во второй трети данного периода вымерли, и в позднем триасе можно наблюдать большую радиацию настоящих зауроподов.
Двуногие ящеротазовые также демонстрировали большое разнообразие и успешное развитие в первой половине юрского периода. На исходе триасового периода данная группа разделилась на две — цератозавров и тетануров. Цератозавры были распространены в раннем юрском периоде, но в середине юры уступили первенство тетанурам. В дальнейшем эта последняя группа породила самого знаменитого из всех динозавров — тираннозавра, обитавшего во времена позднего мелового периода. Следует отметить, что прочие представители группы были значительно меньше своего известного сородича. Наиболее значительным достижением эволюции в юрский период стало появление организмов, от которых потом произошли птицы.
3. Поздний юрский период. Время гигантов. Останки крупнейших зауроподов находят в отложениях именно этого периода, господство этих форм продолжалось до середины мела. Моде на гигантизм также следовали и ящеротазовые хищники, например, типичные для тех времен аллозавры. Таким образом, самым ярким признаком поздней юры являются намного более крупные размеры, чем у животных раннего и среднего этапов данного периода. И это касается не только ящеротазовых. Защищенные панцирем птицетазовые в тот период также заметно выросли, особенно стегозавры. Разнообразие птицетазовых того времени — стегозавров, анкилозавров, нодозавров, камптозавров и гипсилофодонтид — очень изменило общий вид всего сообщества динозавров.
4. Первая половина мелового периода. Хотя в самом начале данного временного интервала господство по-прежнему сохранялось за зауроподами, ближе к середине мела произошел серьезный сдвиг: увеличились разнообразие и численность птицетазовых, и в конце концов они превзошли ящеротазовых по количеству. С конца юрского периода зауроподы вымирали и в меловом периоде становились все более редкими.
5. Поздний меловой период. Бурно развиваются многочисленные виды динозавров. В основном это происходит за счет появления большого числа новых видов птицетазовых: цератопсов, гадрозавров, анкилозавров и других. Зауроподы представлены совсем небольшим числом.
Этапы эволюции никогда не связаны с каким-либо одним фактором. Морфология динозавров менялась в процессе развития отношений «хищник — жертва», борьбы за выживание внутри таксономических групп и между группами. Климатические изменения, возможно, играли весьма значительную роль в эволюции тех времен: невероятно резкие подъемы и понижения уровня моря в юрском и меловом периодах. Однажды подъем уровня моря был настолько сильным, что.
Северная Америка превратилась в два малых континента, разделенных большим, хотя и мелководным морем, протянувшимся с севера на юг. Впрочем, и уровень кислорода стал не последним фактором эволюционного развития.
Поздний триас, когда стали появляться первые динозавры, был временем низкого уровня кислорода, что сопровождалось еще и высокими концентрациями углекислого газа в атмосфере — именно это, а не падение астероида, стало причиной триасово-юрского массового вымирания. Комбинация этих факторов — низкий уровень кислорода и высокие мировые температуры — сыграла роль «киллера». Исследования окаменелостей, образовавшихся до и после данного вымирания, впрочем, показывают, что ящеротазовые в отличие от прочих групп позвоночных, серьезно пострадавших тогда, сумели довольно спокойно пережить этот неблагоприятный период. Причина тому — более совершенная система дыхания, снабженная воздушными мешками, что дало ящеротазовым преимущество в борьбе за выживание.
Птицетазовые динозавры, с другой стороны, не обладали такой усовершенствованной дыхательной системой, как ящеротазовые. Тем не менее они превосходили травоядных ящеротазовых в выживаемости, поскольку отличались большей ловкостью в добывании пищи, головы у них были крупнее, зубы и челюсти — мощнее. В меловом периоде, когда концентрация кислорода в атмосфере достигла почти современного уровня, птицетазовые стали господствующей группой травоядных, что привело к постепенному вымиранию ящеротазовых травоядных, вытесненных птицетазовыми в борьбе за выживание.
Наряду со значительным повышением уровня атмосферного кислорода в юрском и меловом периодах произошли и другие важные события. Одним из них стал распад единого континента Пангея на несколько континентов. Кроме того, произошло коренное изменение флоры на планете, что, возможно, оказало еще большее воздействие на развитие и распространение животных.
Эволюция динозавров протекала в основном в мире, где царствовали голосеменные, а также были распространены папоротники, саговники и гинкго. Однако в первой половине мелового периода возникла новая группа растений — цветковые. Обладая новым способом размножения и прочими адаптивными свойствами, данная группа растений — покрытосеменные — показала быструю видовую радиацию. Представители ее повсеместно на Земле превзошли по численности все прочие более ранние формы растений. Их численность росла так быстро, что к концу мелового периода, около 65 млн лет назад, они составляли 90 % всей растительности. Подобная перемена в типе пищи могла существенным образом повлиять на травоядных, а это, в свою очередь, привело и к изменениям в строении хищников. Чтобы убить зауропода в позднем юрском периоде, нужно было применить совершенно другие приспособления и методы по сравнению с охотой на гадрозавра в конце мелового периода.
Поедание растений напрямую зависит от строения зубов: для определенных растений — соответствующие зубы. Зауроподы, возможно, питались хвойными иглами, их огромные бочкообразные тела были в основном предназначены для ферментации и переваривания субстанций, которые вообще-то переварить было относительно трудно. Возникновение растений с широкими листьями, покрытосеменных, предполагало и появление другого типа зубов, с иным типом кусающих поверхностей, не таких, которые требовались для поедания сосновых иголок. Поэтому переход господства от зауроподов юры к птицетазовым мела можно объяснить изменениями в царстве растений. Различия в принципах дыхания также сыграли свою роль, поскольку, если бы уровень кислорода не увеличился на 15 %, птицетазовые так и не стали бы господствующей группой.
