Какой положительный эффект, с точки зрения эволюции, могла
оказать мутация, позволившая архозаврам отрастить перья из чешуи, почему она закрепилась лишь в части случаев?
Это вопрос очень сложный, потому что, если мы обратимся к
палеонтологической летописи, что реально найдено, то находок форм, у
которых есть перья, не так много. По сути дела, это птицы и пернатые
динозавры. И действительно, если мы посмотрим на современные
материалы, то чешуя рептилий имеет потенциал разрастаться, и этот
потенциал реализуется в первую очередь как раз у птиц. Перья — это
преобразованная чешуя. Почему чешуя начала увеличиваться в размерах -
мы можем только очень косвенно предположить. Например, есть такой
ранний меловой динозавр — пситтакозавр, ящер-попугай, так вот у него
перьеподобные образования исключительно на хвосте. Понятное дело, что
мы не можем говорить о теплоизоляции, чтобы сохранить тепло. Все дело
в том, что у архозавров, а это большая группа, которая объединяет
крокодилов современных и их предков (это птицы, динозавры, летающие
ящеры, птерозавры и близкие к ним формы, которые, в основном,
вымерли), то для всех них характерно сложное поведение. Возьмем
крокодила - даже крокодилы устраиваются серьезные брачные игры,
самцы кричат и так далее. Про птиц уже говорить нечего. Представьте
себя павлином, мне вот до сих пор сложно представить, как такой нелепый
хвост появился в природе. Можно предположить, что это все ради любви,
ради продолжения рода. Поэтому, если вернуться к Пситтакозавру, у него
есть щетка на хвосте — похоже, демонстрационная структура, необходимая,
для успеха размножения. Почему именно у архозавров появилась такая
способность, да и сохранилось до сих пор я, наверное, сказать не могу.
Естественно, перья использовались и используются для очень разных
вещей. Кроме демонстрационных структур - это, конечно, полет, который
возник у хищных динозавров, это и теплоизоляция. Но бывает и очень
интересные использования перьев, которые отмечены для современных
форм, но неизвестны пока для ископаемых. Я думаю, что будут новые
находки, найдут и похожие применения. Все любят такую птицу
современную новозеландскую — киви, которая ведет ночной образ жизни.
У нее есть перья, которые напоминают усы-вибриссы млекопитающих -
это для осязания, для ориентации в темноте. Киви не летает,
перемещается в траве, то есть даже такие перья бывают. Но все, что мы
можем сказать по палеонтологическим находкам: перья - это признак
архозавров, он появился достаточно рано в эволюции архозавров, он
характерен точно для динозавров, перьеподобные образования-выросты
были характерны и для летающих ящеров, но это, скорее всего, термокакая-то-регуляция,
теплоизоляция, ну и одной из основных функций
перьевого покрова изначально – является демонстрация.
Как считаете, на каком этапе у терапсид появились вибриссы и шерсть?
Можно ли считать, что это все приобретение уже терапсид, или даже
персонально териодонта, или более ранние синапсиды, например,
Пеликозавры также могли ходить с усами?
Пеликозавры вряд ли, потому что синапситы — это группа, которая,
предполагаем, началась с каменноугольного периода, когда появились самые
примитивные формы, я думаю, что когда мы говорим про пеликозавров,
многие из людей вспоминают, ну кто знает чуть-чуть про палеонтологию, про
палеозойских позвоночных, представляют себе диметродона — странного
хищника с большим парусом на спине. Но опять же, находок тех же самых
димитрадонов или других пеликозавров с опечатками кожных структур нет,
поэтому мы должны ориентироваться на какие-то отдельные косвенные
признаки. Скорее всего, шерсть развилась у млекопитающих при переходе к
теплокровности. С теплокровностью связано еще несколько косвенных
признаков, например, в ноздрях у млекопитающих есть сложный костный
лабиринт. У нас он также присутствует, хотя он достаточно просто устроен.
Проходящий через него воздух от костного лабиринта - понятно, что на кости
эпителий, кровеносные сосуды,- воздух нагревается. Не случайно говорят
маленьким детям: “Дыши носом, а не ртом”, - чтобы воздух чуть прогрелся.
Так вот, исходный костный лабиринт у пеликозавров не обнаружен. Но у
более продвинутых Синапсидов, уже близких к млекопитающим, он
обнаружен, что для всех млекопитающих характерно. То есть, скорее всего,
большинство признаков млекопитающих, включая теплокровность, шерсть и,
может быть, вибриссы, действительно появились на уровне еще до
млекопитающих, на уровне продвинутых синапсидов. Замечательный
палеонтолог, к сожалению умерший, академик Татаринов, занимался как раз
этим переходом от птериодонта к млекопитающим, много об этом писал. Он
отметил, что у некоторых продвинутых Синапсидов, но еще не
млекопитающих, есть своеобразные углубления на морде, на черепе, в районе
верхней челюсти и отпечатки сети кровеносных сосудов. Очень сходная сеть
кровеносных сосудов окружает вибриссы, например, у кошки. Может быть,
действительно, уже на уровне до млекопитающих вибриссы и появились, но
опять же, как только будет найдено хоть что-то с отпечатками покровов - то
эти вопросы снимутся. У млекопитающих у самых первых шерсть была.
Лысых млекопитающих не было - это единственное, что можно сказать.
Сейчас есть лысые млекопитающие, вот например голый землекоп...
Там все равно еще парочка волос да пробьется, но это как бы уже
вторичные вещи, продвинутые признаки.
По какой причине современные однопроходные продолжают
откладывать яйца и почему они вообще сочетают в себе столько
Вопрос достаточно сложный, ответ лучшие разобью на две части.
Млекопитающие появились, скорее всего, благодаря динозаврам. Время их
возникновения - ближе к концу триаса, оно совпадает с началом радиации
динозавров, в том числе и хищных. По сути дела, у предков млекопитающих,
продвинутых синапсидов, было два пути: либо с гордостью умереть и быть
съеденными тероподами, хищными динозаврами, либо уйти из-под этого
пресса хищников - то есть стать мелкими и ночными. Большинство терапод,
по аналогии с современными птицами, явно были дневными.
Млекопитающие ушли в ночь, они стали норными, ушли в мелкоразмерный
класс. Для того, чтобы существовать и жить в ночных условиях, конечно,
теплокровность была необходима. С теплокровностью шерсть точно
появилась до того, как появилось классическое живорождение. Но на самом
деле, даже у современных однопроходных наблюдается не классическая, как
у птиц, откладка яиц (утконос, ехидна не сидят на яйцах, у них практически
сразу из этих яиц выклевываются молодые детеныши и их начинают кормить
молоком). Это называется яйцеживорождение, и современные
однопроходные - это не самые примитивные млекопитающие, есть более
примитивные мезозойские группы, которые существовали много десятков
миллионов лет. Они вымерли, но и, явно, они тоже откладывали яйца. Вот то,
о чем мы говорим - живорождение, которое близко нам, людям, появилось в
районе раннего мела, когда появились плацентарные млекопитающие, и
тогда же появились сумчатые. Вот эти два пути, сумчатые и плацентарные,
как раз только в Меловом периоде, а до этого – юрский период, конец триаса
– это все откладка яиц, яйцеживорождение, поэтому это такие не связанные
события. Но почему, например, однопроходные сочетают в себе такое
количество архаических признаков - потому, что действительно эти признаки
у них просто сохранились. У всех более примитивных млекопитающих,
примитивных более, чем однопроходные, эти признаки были. Но кроме того,
есть один интересный момент: для современных однопроходных характерна
боковая постановка конечностей — латерально. У них ноги торчат в сторону,
как у современных ящериц. У сумчатых плацентарных, продвинутых вверх,
ноги под телом. Встроенные, красивые, как у динозавров. Есть одна очень
интересная идея, почему был совершен этот переход, который дал
возможности совершенно для другой локомоции. Все дело в том, что
однопроходные ядовиты, у них, у самцов, например, ядовитые шпоры,
которые направлены внутрь. Да, и у ехидны тоже. Соответственно, если бы
конечности были идеально под телом, то, может быть, они сами себя бы
задевали, что было бы неудобно. Когда начали анализировать вот этот
признак ядовитости, оказалось, что более примитивные мезозойские
млекопитающие почти все были ядовитыми. То есть, похоже, что
млекопитающие изначально были ядовитыми. Все однопроходные просто
сохранили такое наследие первых млекопитающих. Потом был совершен
переход к утрате ядовитости, другой постановке конечностей, более, может
быть, быстрой локомоции. Вот это появление, собственно, плацентарных
млекопитающих и сумчатых млекопитающих - это, все-таки, меловой период.
Участвовали ли Вы в поисках окаменелостей? И если участвовали,
какая была самая интересная находка?
Мне довелось участвовать во многих экспедициях. Если брать
географически - то это Сибирь, различные части, включая Забайкалье,
Якутию, Западную Сибирь, Кемеровскую область, Красноярский край,
Средняя Азия (Узбекистан и Киргизия) и Казахстан. Один раз мне довелось
быть в Китае, обрабатывать китайские материалы, но не по динозавровой
фауне, а по более молодым Кайнозойским формам, даже посещали там
карьер. Белгородская область, европейская часть России - тоже довелось
побывать. То есть география достаточно широкая. А по времени - я имею
ввиду по времени тех находок - это, в основном, мезозой, поэтому я себя и
позиционирую как специалиста по мезозойским периодам — это юра и мел.
А самая интересная находка?
Я всегда надеюсь, что самое интересное, конечно, впереди. Наверное, есть
наиболее запоминающиеся. Когда я был студентом, меня отправили искать
плацентарных, или любых вообще мезозойских млекопитающих Забайкалья.
Мне дали сито, научный руководить объяснил, что можно набирать
костеносную породу - это песчаник и песок, промывать в этом сите, песок
будет уходить, какие-то кости оставаться, там надо искать млекопитающих.
Вот я поехал, и в итоге удалось найти зуб млекопитающего, полтора
миллиметра размером, но на тот момент оказалось, что это древнейший
плацентарные млекопитающее, этот зуб. Через два года китайские коллеги
описали более древние плацентарные млекопитающие, которые были
описаны по целому скелету, с шерстью, это наша форма, которая называется
муртойлестес — она была одной из древнейших. Поэтому это, наверное, самая
запоминающаяся находка. После этого были разные находки, я очень люблю
хвостатых амфибий, наверное, когда удается найти что-то по ним - это
каждый раз какое-то волнение. В прошлом году в Якутии мы обнаружили
хоть и разрозненные остатки, но, тем не менее, очень важные для понимания
эволюции хвостатых амфибий в целом. Мы нашли позвонки, например,
хвостатых амфибий, один использовался для того, чтобы описать новый род.
Думаю, что скоро будет описание нового рода хвостатых амфибий, поэтому
каждый год какая-то волнительная находка случается.
Сколько лет в среднем жили динозавры? Хотя бы те, которых вы знаете,
Это десятки лет, то есть до 50 до 60 крупной формы точно могли жить.
Причем первые 10 - 15, иногда до 20, они росли достаточно быстро, потом
выходили на плато. Почему так более менее с уверенностью можно сказать?
Я думаю, что многие были в лесу, и видели спиленные деревья. Если
подойдете к пню, вы увидите годовые кольца. Каждый год, в
неблагоприятный сезон, дерево перестает расти, и формируется такое кольцо.
Можно даже посмотреть - если широкое расстояние между этими кольцами
роста, то, значит, рост был быстрый, если что-то случилось нехорошее, то
расстояние между кольцами маленькое. Вы можете просто прочитать
индивидуальную историю каждого спиленного дерева. Иногда бывает такое,
что росло и росло быстро, потом случился пожар - всё, сразу же расстояние
между кольцами маленькое, потом снова увеличивается. То есть, какое-то
индивидуальное событие происходило. Сосчитав количество этих колец,
можно определить возраст деревьев. Самое забавное, что такие же кольца
нарастания формируются и формировались в костях многих позвоночных,
включая динозавров, и, посчитав количество этих колец, можно представить,
сколько динозавры жили. Если оценить, сколько лет росло то или иное
животные, тот или иной динозавр, можно определить, сколько у него длилось
такое детство и юношество. Оказалось, что, например, гигантские динозавры,
зауроподы, жили, похоже, больше сорока лет, и в среднем для крупных
динозавров - для зауропод, крупных теропод - до 20 - это достаточно
быстрый рост, и половая зрелость достигалась в районе 20, может быть,
иногда чуть меньше, но тут в зависимости от вида и рода. Дальше уже
наблюдался медленный рост в течение нескольких десятков лет. Очень важно
то, что у маленьких динозавров был очень быстрый рост, в этом они
напоминают динозавры млекопитающих, у них даже гистология костей
очень похожа. Для зауропод важно было как можно быстрее достигнуть в
крупных размеров, чтобы его просто не сожрали. Размер имеет значение,
если ты крупный — тебя уже, с какого-то момента, никто не тронет. Наверное,
динозавры жили достаточно долго. Но опять же, возраст, сколько ты живешь,
зависит еще от размеров. В целом, это правило и для млекопитающих
соблюдается, и для рептилий, соблюдалось оно и для динозавров, похоже.
Что касается годичных колец - были проведены исследования, где
сравнивали их с современными крокодилами, которые живут в таком
теплым, равномерном климате, каким представлялся Меловой период,
Юрский период, и говорят, что характер колец более свойственен
теплокровным животным, птицам и млекопитающим, причем и даже
таким разным рептилиям, как крокодилам, которые живут в ровном
На самом деле, даже важнее не собственно кольца, а то, что между ними.
Если посмотреть костную ткань, которая находится между кольцами
млекопитающего (у нас с Вами тоже), то она достаточно рыхлая, с большим
количеством сосудов. Быстрорастущая кость характеризуется большим
количеством сосудов, и у теплокровных форм, птиц и млекопитающих она
имеет такое вот пористое строение. Крокодилы растут медленно, и у них
очень плотная костная ткань между этими кольцами. Оказалось, что костная
ткань в костях динозавров практически аналогична костной ткани у
млекопитающих. В какой-то момент даже было парадоксальная ситуация,
когда гистология костей динозавров была изучена лучше, чем современных
млекопитающих. Если вы человеку, который занимается палеогистологией
или около того, или современной гистологией костей, покажите две картинки:
- на одной, например, срез кости зауропода, а на другой - какого-то оленя, без
масштаба, то человек может зависнуть, не понять, где динозавр, а где
млекопитающие. Это связано, в первую очередь, с быстрым ростом.
Насколько это скоррелировано с теплокровностью - скорее всего
скоррелировано, косвенно есть такие вот представления. Многие ученые-палеогистологи
даже убеждены, что, действительно, раз рыхлая - значит
теплокровность. С другой стороны, похоже, рыхлую костную ткань с
большим количеством сосудов даже находили у быстрорастущих амфибий, а
они явно не были теплокровными. То есть, есть некоторые сомнения. Но
характер роста - быстрый - был характерен как для динозавров, так и для
современных млекопитающих.
Если динозавры были больше и тупее современных слонов, то, как у них
было со скоростью реакции? Смог бы человек со своей смекалкой
С какой-то попытки, наверное, да. Сложно сказать, насколько. Смекалка и
интеллект - эволюционно выгодны для группы, да и в целом. Человек ко
всему приспосабливается. Если взять группу людей и перекинуть в те
времена, то в какой-то момент, конечно, люди бы придумали, как бороться с
Тираннозаврами. Я думаю, что у динозавров все более или менее с
рефлексами было хорошо. Отбросим то, что маленький мозг. Маленький мозг
- это не значит, что медленный. Это значит, что многие сложные функции
высшей нервной деятельности, наверное, динозавром были недоступны, и то
не факт. Возьмем птиц, близкий аналог динозавров. Птицы очень быстры.
Если вы сейчас увидите раненую ворону - лучше не берите в руки и не
подносите к глазам, не успеете моргнуть - она вам выклюет глаз. Тираннозавр
тоже был достаточно быстрым, я думаю, что спастись от него человеку (один
на один) было сложно. Но интеллект все-таки работает. С другой стороны,
возьмем более медленных представителей архозавров, современных
родственников динозавров, - крокодилов. От крокодила убежать тяжело - он
может ненадолго перейти в галоп, шансов у человека нет. Но, тем не менее,
зная повадки тех же самых крокодилов, можно выработать некоторые линии
поведения, которые позволят избежать проблем. Вопрос, конечно, на некие
фантазии, но я думаю, что мы с вами пофантазировали.
Вопрос касательно реакции у зауроподов. Говорят, что их могли
спокойно есть с хвоста, и пока это все дойдет до мозга и вернется - уже
полхвоста не будет. То есть - как у них вот с такой передачей сигнала
Я думаю, что у них было хорошо очень. Спинной мозг у них был развит
отлично, крестцовые сплетения спинного мозга прекрасно развиты. Рефлексы
доходили очень быстро. Я думаю, что если бы у них было какое-то
торможение, то они бы просто не выжили бы. И не случайно у некоторых
зауропод, например, формировались кожные окостенения в хвосте. Это,
конечно, не панцирные динозавры анкилозавры, у которых булава, но они
были. Явно, что зауроподы могли использовать активно свой хвост для
защиты. Если бы эта связь была бы медленной и не налаженной - Зауроподы
бы вымерли, ну и таких вот вещей у них не появлялись. Я бы с интересом
лично посмотрел, как работает эта связь голова-хвост у стегозавра, у
которого шипы на хвосте, мозг маленький, но то, что они жили много
миллионов лет, эффективно существовали даже под гнетом тиранозавроидов
различных,- это показывает, что все у них работало нормально. Эволюция как
работает: если у тебя что-то не так - ты вымер. Раз ты живешь - ты успешен,
так что зауроподы, стегозавры были успешны.
За стенограмму благодарю команду SciTeam.
