Научно-популярный журнал, издается с 1926 года

Ловушки каменного архива

Ловушки каменного архива

При изучении каждой группы живых существ рано или поздно встает вопрос – каковы ее дальнейшие эволюционные перспективы, как она себя чувствует, не собирается ли в ближайшее время вымереть? Для ответа на этот вопрос используется три критерия, их еще называют критерии биологического прогресса. Первый – это численность данного таксона. Второй – его распространенность. И третий – таксономическое разнообразие внутри него. Если все эти показатели малы, то есть интересующий нас, скажем, род ящериц встречается редко, на ограниченной территории, и в роде этом всего, например, 2 вида – над родом нависла угроза вымирания. Если только один показатель – например, таксономическое разнообразие – мал, но численность и распространение хотя бы некоторых представителей группы велики, как у рыжего таракана, то за группу можно не опасаться. Если же многочисленная группа – например, те же тараканы – внезапно становится малочисленной, а потом и вовсе перестает встречаться, значит, тараканы вымерли. Вопрос в том,  сколько им потребовалось на это времени. Если на протяжении жизни одного поколения тараканов стало трудно добыть половозрелый экземляр, значит, произошла какая-то катастрофа.  От естественных причин виды внезапно не вымирают, а тем более этого не происходит с более крупными таксонами.

Динозавры, как мы знаем, это очень большой таксон в классе пресмыкающихся – надотряд. В него входят два отряда – птицетазовые и ящеротазовые. Птицетазовые вымерли все, не оставив потомков, и сходство их таза с тазом птиц является конвергентным. Часть ящеротазовых (подотряд Зауроподоморфа) тоже вымерла, другие (подотряд Теропода) дали начало птицам. Однако вымершие группы динозавров (дальше мы будем говорить только о них) вымерли далеко не сразу, сначала они проделали долгий путь. Появившись как маленькие хищные двуногие, они достигли огромного разнообразия размеров, форм тела и способов питания. С 1824 года, когда Уильям Бакленд описал мегалозавра – первого динозавра, ставшего известным науке, – было выделено 1200 видов динозавров. В настоящее время известны находки со всех континентов и из всех наземных местообитаний, охватывающие период от начала позднего триаса (235 миллионов лет назад) почти до самого конца мелового периода (65 миллионов лет назад).

Общепринятый взгляд на эволюцию динозавров таков – их разнообразие постепенно нарастало на протяжении всего юрского периода, достигло некоторого пика в его конце, несколько снизилось в начале мелового периода и вновь увеличилось, достигнув абсолютного максимума в конце мелового периода. Меловым периодом закончилась мезозойская эра, в следующей, кайнозойской, динозавры не встречались. На границе между меловым и палеогеновым периодами произошло великое вымирание, затронувшее как наземную, так и морскую жизнь.

Возникает, однако, вопрос: насколько полно геологическая летопись отражает реальную историю динозавров, если учитывать ее возможные погрешности? Если динозавры вымирали постепенно,  то и обилие находок их в более молодых слоях должно уменьшаться постепенно , если же вымирание было катастрофическим – они должны внезапно исчезнуть все начиная с какого-то слоя. Проблема, однако, в том, что на обилие и разнообразие находок ископаемых динозавров влияет несколько факторов, искажающих реальное распространение различных групп динозавров в те времена, когда они еще были живыми. Источником таких погрешностей служит, во-первых, неравная изученность разных временных промежутков геологической летописи, а во-вторых, такие палеоклиматические и геологические причины, как колебание уровня океана и тектоника литосферных плит.

Известно несколько типов процессов, обеспечивающих сохранение останков вымерших животных. Лучше всего они сохраняются при попадании в какую-нибудь среду, препятствующую деятельности микроорганизмов и падальщиков. Например, асфальтовые озера обеспечивают прекрасную сохранность попавших туда животных. Другое хорошее место, где можно поискать окаменелости, – это янтарь: насекомые, десятки миллионов лет назад увязшие в смоле, сохранились неповрежденными до настоящего времени. Понятно, что для сохранения в янтаре динозавры несколько крупноваты. Тем не менее их останки сохраняются не в любых осадочных породах, сформировавшихся в мезозое, а в строго определенных. Эти породы, известные палеонтологам как «динозавроносные», встречаются в самых разных местах земного шара – но все же далеко не в любых. Если в данной местности присутствуют динозавроносные породы, можно ожидать находок динозавров, в которых будут представлены все таксоны динозавров, жившие в это время. Если же таких пород в данной местности нет, то о том, каково было разнообразие динозавров, мы просто ничего не можем сказать.

Таким образом, действительное разнообразие динозавров может быть совсем не таким, каким оно кажется на первый взгляд. Особенно осторожным нужно быть при изучении географического распространения таксонов динозавров. Для многих временных интервалов остатков динозавров из той или иной местности просто нет. Даже для наиболее изученного позднего мела, из многих областей неизвестно ни одной находки. Но это не обязательно означает, что динозавры не жили в это время в этих местах.

Мэтью Каррано, известный специалист по динозаврам из Смитсоновского музея естественной истории, предпринял вместе с коллегами попытку учесть все эти погрешности и посмотреть, каким же в действительности было разнообразие динозавров. Особенный интерес представляет в этом отношении поздний мел – то самое время,  когда, во-первых, разнообразие динозавров было самым большим, а, во-вторых, близился закат этой группы и они, по идее, должны были уже начать вымирать. В статье Андрея Железных в журнале «Знание-Сила» номер 1 за 2012 год эти исследования Каррано приводятся для доказательства тезиса о внезапности вымирания динозавров. Однако ничего такого в статье, на которую, по всей видимости, ссылается Андрей Железных, не написано.

В статье «Уровень моря, динозавры и смещение выборки» Каррано с соавторами всего лишь пытается выяснить, есть ли общая причина для изменения уровня видового разнообразия в наземных экосистемах на протяжении мезозоя. Для водных экосистем такая причина есть – чем выше уровень моря, тем большую площадь оно занимает и тем вероятнее сохранение окаменевших представителей морской фауны. Связана такая закономерность не только с большим распространением водной жизни при увеличении территории водоемов, но и с условиями захоронения останков вымерших организмов. Легче всего окаменелости формируются на мелководьях, где органические осадки, падающие сверху, обеспечивают захоронение попавших туда животных. На суше павшие животные становятся пищей падальщиков, растаскивающих кости далеко от места гибели животного, а также разрушаются под действием солнца, ветра и дождей. Таким образом, при повышени уровня моря ископаемые останки морской жизни становятся не только более многочисленными, они еще и гораздо лучше сохраняются.

Можно предположить, что и разнообразие наземной фауны тоже окажется скоррелированным с уровнем моря, хотя и срвсем по другой причине.  Дело в том, что чем выше уровень моря, тем больше в нем островов вместо единых массивов суши, и тем вероятнее образование на каждом из них отдельных видов, как в случае с дарвиновскими вьюрками. Однако для наземных фаун мезозоя такой корреляции обнаружено не было – краткосрочные колебания видового разнообразия не зависят от уровня моря в данном периоде. Достоверно удалось установить только одну корреляцию. Видовое разнообразие наземных позвоночных в том или ином временном интервале мезозойской эры зависит преимущественно от обилия находок динозавров, относящихся к этому времени.  Т. е. чем больше мы нашли экземпляров ископаемых животных – тем больше видов, родов и т. д. мы можем среди них обнаружить. Вот и все, о чем на сегодняшний день можно говорить с уверенностью.

И здесь возникает вопрос – может быть, в разных группах динозавров все-таки были разные тенденции изменения видового разнообразия? В работе Пола Баррета с соавторами «Разнообразие динозавров и палеонтологическая летопись» были изучены отдельно кривые изменения видового разнообразия птицетазовых динозавров, зауроподоморфов и теропод. Оказалось, что птицетазовые и тероподы демонстрируют общую тенденцию зависимости видового разнообразия от обилия горных пород, содержащих остатки динозавров, в то время как зауроподоморфы такой четкой тенденции не обнаруживают. Зауроподоморфы имели какую-то иную природу изменения видового разнообразия, скорее всего, биологическую. Число их родов и видов было выше ожидаемого на протяжении юрского периода и меньше ожидаемого – на протяжении всего мелового. Мало того, на протяжении позднемеловой эпохи таксономическое разнообразие зауроподоморфов постепенно уменьшалось задолго до предполагаемого «великого вымирания» на рубеже мезозоя и кайнозоя – что говорит в пользу биологических причин их вымирания.

В общем, природа палеонтологической летописи и ее возможные ошибки далеко еще не изучены, и поиск в каменном архиве доказательств той или иной гипотезы нужно с большой осторожностью.

Reset password

Recover your password
A password will be e-mailed to you.
Back to
Закрыть панель