Кости гигантов в английской глуши
История палеонтологии, как и многие другие хорошие истории, началась не в стерильной лаборатории, а в грязи, по чистой случайности. В начале XIX века английская глубинка жила своей размеренной жизнью: фермеры пахали землю, леди пили чай, а их мужья охотились на лис. Никто и не подозревал, что прямо у них под ногами, в известняковых карьерах и придорожных канавах, лежат останки мира, настолько древнего и чудовищного, что он не укладывался ни в библейскую картину сотворения, ни в здравый смысл. Первопроходцами в этом неизведанном мире стали не маститые учёные, а любопытные дилетанты: сельские врачи, священники, землевладельцы. Люди, у которых было достаточно свободного времени и пытливости ума, чтобы обращать внимание на странные камни, похожие на кости.
Одним из таких энтузиастов был Гидеон Мантелл, врач из городка Льюис в графстве Суссекс. В 1822 году, во время одного из визитов к пациенту, его жена Мэри Энн, прогуливаясь поблизости, заметила в куче щебня для ремонта дороги несколько окаменелых зубов странной формы. Они были похожи на зубы травоядного животного, но при этом были огромными, гораздо больше, чем у любой известной коровы или слона. Мантелл, увлёчённый геологией, был заинтригован. Он показал находку специалистам из Королевского колледжа хирургов, но те лишь отмахнулись, предположив, что это зубы носорога или бегемота, завезённые в Англию во времена римского владычества. Но Мантелл не сдавался. Он видел, что зубы стёрты так, как будто их обладатель перетирал жёсткую растительную пищу, и они напоминали ему зубы игуаны, только увеличенные в десятки раз. Он назвал своего гипотетического ящера игуанодоном («зуб игуаны») и продолжил поиски.
Почти в то же время, но независимо от Мантелла, другой эксцентричный джентльмен, преподобный Уильям Бакленд, профессор геологии из Оксфорда, занимался изучением не менее странных костей, найденных в карьере в Стоунзфилде. Бакленд был личностью колоритной: он читал лекции верхом на лошади, а его дом был забит окаменелостями до потолка. Среди находок были фрагмент челюсти с огромными, острыми, загнутыми назад зубами. Было очевидно, что они принадлежали хищнику, причём хищнику исполинских размеров. В 1824 году Бакленд выступил с докладом, в котором описал своё существо, дав ему имя мегалозавр («огромный ящер»). Это было первое в истории научное описание динозавра, хотя самого этого слова ещё не существовало. Публика была в шоке и восторге. Мысль о том, что когда-то по холмам Англии бродили ящеры размером с дом, будоражила воображение.
Третьим в этой компании стал хилеозавр («лесной ящер»), чьи останки с шипами и костяными пластинами нашёл всё тот же неутомимый Мантелл в 1832 году. Теперь у научного сообщества было три разных, но одинаково гигантских и странных существа, которые не вписывались ни в одну из известных групп животных. Они были рептилиями, но их кости указывали на то, что их ноги располагались прямо под туловищем, как у млекопитающих, а не по бокам, как у современных ящериц. Нужен был кто-то, кто смог бы обобщить эти разрозненные находки и понять их истинное значение. И такой человек нашёлся.
Этим человеком был сэр Ричард Оуэн, блестящий и амбициозный анатом, руководитель отдела естественной истории Британского музея. Оуэн был полной противоположностью провинциальным энтузиастам вроде Мантелла. Он был человеком системы, карьеристом, не чуравшимся интриг и присвоения чужих заслуг. Изучив кости мегалозавра, игуанодона и хилеозавра, он пришёл к выводу, что они представляют собой совершенно новую, доселе неизвестную группу вымерших рептилий. В 1842 году на заседании Британской ассоциации содействия развитию науки он предложил для этой группы название — Dinosauria, соединив два греческих слова: deinos («ужасный, страшный») и sauros («ящер»). Так, с лёгкой руки амбициозного учёного, на свет появились «ужасные ящеры». Для самого Оуэна это был не только научный, но и идеологический ход. Он использовал динозавров как аргумент против только зарождавшейся теории эволюции, доказывая, что эти древние существа были сложнее и совершеннее современных рептилий, что, по его мнению, опровергало идею о постепенном развитии от простого к сложному.
Костяные войны на Диком Западе
Если в Англии открытие динозавров было делом джентльменов-любителей, то в Америке оно быстро превратилось в ожесточённое научное состязание, порой переходившее все границы и известное как «Костяные войны». Главными действующими лицами этой драмы стали два палеонтолога — Эдвард Дринкер Коп и Отниел Чарльз Марш. Оба были талантливыми, богатыми, амбициозными и испытывали друг к другу глубокую личную неприязнь. Их соперничество, длившееся почти тридцать лет, с 1870-х по 1890-е годы, было похоже на смесь научной гонки, шпионского триллера и фарса. Они следили друг за другом, переманивали команды и не гнушались острой полемики на страницах научных журналов.
Началось всё с дружбы. Коп и Марш встретились в Германии, оба были молодыми и подающими надежды учёными. Но идиллия длилась недолго. Первой трещиной в их отношениях стал случай с эласмозавром, морским ящером, которого раскопал Коп. В спешке, стремясь опередить Марша, он реконструировал скелет, допустив досадную ошибку в расположении головы. Марш публично указал на этот унизительный промах, и Коп этого не простил. С этого момента они стали непримиримыми научными оппонентами. Полем их битвы стали бескрайние просторы американского Запада — Вайоминг, Колорадо, Монтана. Эти земли, где обстановка была весьма неспокойной, оказались настоящим кладбищем динозавров.
Гонка была безумной. Команды Копа и Марша работали в тяжелейших условиях. Марш, более методичный и осторожный, опирался на поддержку Йельского университета и Геологической службы США. Коп, импульсивный и блестящий, тратил на экспедиции собственное состояние. Они открывали новые виды с такой скоростью, что не успевали их толком описать. Часто один и тот же динозавр получал два разных названия, потому что его останки находили и та, и другая команда. Они нанимали информаторов, чтобы те выведывали местоположение новых богатых местонахождений. В пылу этой научной вражды бесценные кости, которые невозможно было вывезти, порой обращались в пыль, лишь бы не достаться сопернику.
Несмотря на скандальный характер, «Костяные войны» принесли невероятные плоды. За время своего противостояния Коп и Марш открыли и описали более 130 новых видов динозавров. Именно они подарили миру таких икон, как трицератопс, стегозавр, аллозавр, диплодок и бронтозавр (хотя позже выяснилось, что бронтозавр — это на самом деле апатозавр, которого Марш описал ранее, но название «бронтозавр» так полюбилось публике, что живёт до сих пор). Их находки заполнили залы американских музеев, поражая воображение публики скелетами чудовищных размеров. Они превратили палеонтологию из тихого хобби в захватывающую науку, полную приключений и открытий.
Но цена этой гонки была высока. В погоне за количеством они жертвовали качеством. Многие находки были описаны небрежно, реконструкции делались наспех, с ошибками. Их вражда отравляла научное сообщество, а публичные обвинения друг друга в плагиате, некомпетентности и воровстве подрывали репутацию американской науки. К концу жизни оба, и Коп, и Марш, были разорены. Коп потратил всё своё состояние, а Марш влез в огромные долги. Они умерли врагами, так и не примирившись. Но их безумная, одержимая страсть к костям навсегда изменила наши представления о доисторическом мире. Они заложили фундамент, на котором выросла вся современная палеонтология.
Драконы пустыни Гоби и тираннозавры
К началу XX века лихорадка «Костяных войн» улеглась, и палеонтология вступила в более спокойную, академическую фазу. Основные открытия были сделаны, скелеты самых известных динозавров собраны и выставлены в музеях. Казалось, что эпоха великих находок позади. Но это было затишье перед новой бурей. В 1920-х годах внимание палеонтологов привлёк новый, совершенно неисследованный регион — бескрайняя и негостеприимная пустыня Гоби в Монголии. Имя, которое ассоциируется с этим прорывом, — Рой Чепмен Эндрюс, харизматичный искатель приключений и натуралист из Американского музея естественной истории. Эндрюс был не просто учёным, он был шоуменом, человеком, который умел «продавать» науку публике. Его экспедиции в Гоби, организованные с голливудским размахом, на автомобилях и верблюдах, стали мировой сенсацией.
Изначально Эндрюс искал не динозавров, а останки древнейшего человека, колыбель человечества, которую он надеялся найти в Центральной Азии. Но вместо предков людей он наткнулся на нечто не менее впечатляющее. Пустыня Гоби оказалась настоящим палеонтологическим раем. В месте, которое Эндрюс назвал «Пылающими утёсами» за их огненно-красный цвет на закате, его команда обнаружила целые кладбища динозавров. Но самой главной находкой, которая прогремела на весь мир, стали первые в истории ископаемые яйца динозавров. До этого момента учёные лишь предполагали, что динозавры откладывали яйца, но прямых доказательств не было. Эндрюс нашёл целые гнёзда, принадлежавшие небольшому рогатому динозавру — протоцератопсу. Рядом с одним из гнёзд был найден скелет небольшого хищного динозавра, которого назвали овираптором («похитителем яиц»), предположив, что он погиб, пытаясь украсть чужую кладку. Лишь спустя десятилетия выяснилось, что овираптор был не вором, а заботливым родителем, и погиб он, высиживая собственные яйца.
Открытия Эндрюса в Гоби перевернули многие представления о динозаврах. Они показали, что эти животные не просто бродили по болотам, а жили в разнообразных условиях, в том числе и в засушливых пустынях. Находки гнёзд и скелетов детёнышей позволили впервые заглянуть в их семейную жизнь, увидеть в них не просто безмозглых монстров, а животных со сложным поведением. Экспедиции Эндрюса также подарили миру таких знаменитых динозавров, как велоцираптор — небольшой, но свирепый хищник, который позже станет звездой «Парка Юрского периода».
Параллельно с исследованиями в Азии, продолжались раскопки и в Северной Америке. Именно там, в формации Хелл-Крик на западе США, были сделаны находки, породившие самого знаменитого хищника всех времён. В 1902 году знаменитый «охотник за динозаврами» Барнум Браун, работавший на тот же Американский музей естественной истории, обнаружил частичный скелет огромного плотоядного динозавра. Несколько лет спустя он нашёл ещё один, более полный экземпляр. Генри Фэйрфилд Осборн, президент музея, изучив кости, понял, что перед ним — верховный хищник древнего мира. В 1905 году он дал ему имя, которое стало синонимом первозданной мощи — Tyrannosaurus rex, «королевский ящер-тиран».
Скелет тираннозавра, впервые выставленный в музее, произвёл фурор. Его огромная голова, усеянная зубами размером с банан, крошечные передние лапки и мощные задние ноги создали образ воплощённого хищнического совершенства. Ти-рекс мгновенно захватил воображение публики и стал главным символом эпохи динозавров. На протяжении десятилетий он считался самым крупным сухопутным хищником в истории Земли. Хотя позже были найдены хищники и покрупнее, вроде спинозавра или гиганотозавра, тираннозавр навсегда сохранил свой статус короля. Его образ прочно вошёл в массовую культуру, став главным героем в бесчисленных книгах и фильмах.
Динозавровая эпоха Возрождения
К середине XX века образ динозавра в массовом сознании и даже в науке окончательно закостенел. Их представляли гигантскими, неуклюжими, холоднокровными и тупыми рептилиями. Они медленно волочили хвосты по земле, жили в болотах и в конце концов вымерли, потому что были слишком большими и глупыми, чтобы приспособиться к меняющемуся миру. Эта картина была простой, понятной и, как выяснилось, совершенно неверной. Революция в наших представлениях о динозаврах, известная как «Динозавровая эпоха Возрождения» (Dinosaur Renaissance), началась в конце 1960-х годов и связана с именем одного человека — палеонтолога Джона Острома из Йельского университета.
В 1964 году Остром раскапывал в Монтане кости и наткнулся на скелет небольшого хищного динозавра. Это был дейноних («ужасный коготь»). Название он получил за огромный, серповидный коготь на втором пальце задней ноги. Изучая скелет дейнониха, Остром понял, что он никак не вписывается в привычный образ медлительной рептилии. Это было лёгкое, подвижное животное, созданное для скорости и охоты. Его хвост был не гибким «шлангом», а жёстким балансиром, позволявшим совершать резкие повороты на бегу. А внушительный коготь служил грозным аргументом в охоте. Дейноних был активным, стремительным хищником, больше похожим на птицу, чем на ящерицу.
Это открытие заставило Острома по-новому взглянуть на динозавров в целом. Он предположил, что, по крайней мере, некоторые из них были теплокровными, как современные птицы и млекопитающие. Только теплокровность могла обеспечить тот высокий уровень метаболизма, который был необходим для активного образа жизни хищников вроде дейнониха. Эта идея была еретической. Она шла вразрез со всем, чему учили палеонтологов на протяжении ста лет. Но Остром не остановился на этом. Сравнивая скелет дейнониха со скелетом археоптерикса — первой известной птицы, — он обнаружил поразительное сходство. Он возродил старую, забытую гипотезу о том, что птицы — это прямые потомки динозавров.
Идеи Острома поначалу были встречены научным сообществом в штыки. Но его ученик, Роберт Бэккер, стал ярым и красноречивым популяризатором новой теории. В своей знаменитой статье 1975 года с провокационным названием «Превосходство динозавров» Бэккер доказывал, что динозавры были не эволюционной ошибкой, а доминирующей, успешной и высокоразвитой группой животных, которые правили планетой на протяжении 150 миллионов лет. Они были быстрыми, умными, теплокровными, и некоторые из них, возможно, даже имели перья. Бэккер был не только учёным, но и талантливым художником. Его динамичные рисунки, изображавшие бегущих, прыгающих, охотящихся стаями динозавров, разительно отличались от старых статичных реконструкций.
«Динозавровая эпоха Возрождения» полностью изменила наш взгляд на этих животных. Новые открытия, сделанные в последующие десятилетия, лишь подтверждали правоту Острома и Бэккера. В Китае были найдены удивительные окаменелости динозавров с прекрасно сохранившимися перьями. Теперь мы знаем, что перья были не только у хищников, но и у некоторых травоядных. Они служили не для полёта, а для терморегуляции или для привлечения партнёров. Динозавры перестали быть просто «ужасными ящерами». Они стали сложными, интересными и гораздо более близкими к нам существами, чьи потомки — птицы — живут среди нас и сегодня.
Падение с небес
Тайна вымирания динозавров волновала умы с тех самых пор, как были найдены их первые кости. Как могла такая могущественная и разнообразная группа животных, правившая планетой на протяжении 150 миллионов лет, исчезнуть практически в одночасье? Теорий было множество, от самых научных до совершенно фантастических. Учёные винили в их гибели изменение климата, извержения вулканов, эпидемии, конкуренцию с млекопитающими. Некоторые предполагали, что у динозавров скорлупа яиц стала слишком тонкой или слишком толстой. Были и экзотические версии: например, что млекопитающие съели все яйца динозавров, или что динозавры отравились первыми появившимися цветковыми растениями. Ни одна из этих теорий не могла объяснить, почему вымерли не только динозавры, но и множество других групп животных, включая морских ящеров и птерозавров, а также огромное количество морских микроорганизмов. Нужна была теория, объясняющая глобальную катастрофу.
И такая теория появилась в 1980 году. Она была предложена командой учёных из Калифорнийского университета в Беркли, которую возглавляли физик, лауреат Нобелевской премии Луис Альварес и его сын, геолог Уолтер Альварес. Изучая слои глины на границе мелового и палеогенового периодов (той самой отметки в 66 миллионов лет назад, когда динозавры исчезли), они обнаружили аномально высокое содержание иридия. Иридий — металл очень редкий на поверхности Земли, но в большом количестве содержится в астероидах и кометах. Альваресы сделали смелое предположение: массовое вымирание было вызвано столкновением Земли с гигантским астероидом диаметром около 10 километров.
Согласно их сценарию, удар астероида был событием космических масштабов. Он высвободил энергию, в миллиарды раз превышающую мощность всех ядерных бомб на планете. Последствия удара изменили облик жизни на планете. В атмосферу были выброшены триллионы тонн пыли, сажи и серы, которые на месяцы, а то и годы, закрыли Солнце. Наступила «ударная зима». Без солнечного света погибли растения и планктон — основа всех пищевых цепочек. За ними последовали травоядные динозавры, а затем и хищники. Выжили лишь те, кто мог пережить темноту и холод, питаясь падалью или семенами, — в основном, мелкие млекопитающие, птицы, крокодилы, черепахи.
Импактная гипотеза (от англ. impact — «удар, столкновение») поначалу была встречена многими палеонтологами и геологами со скепсисом. Она казалась слишком простой и «голливудской». Где же кратер от такого чудовищного удара? Поиски «дымящегося пистолета» продолжались около десяти лет. И в начале 1990-х годов он был найден. Под толщей осадочных пород на полуострове Юкатан в Мексике была обнаружена гигантская кольцевая структура диаметром около 180 километров. Это был кратер Чикшулуб. Его возраст и химический состав пород идеально совпадали с предсказаниями импактной гипотезы. Это было решающее доказательство.
Сегодня подавляющее большинство учёных согласны с тем, что падение астероида было главной причиной мел-палеогенового вымирания. Хотя, вероятно, свою роль сыграли и другие факторы. Незадолго до катастрофы на территории современной Индии происходили мощнейшие извержения вулканов, известные как Деканские траппы. Они отравляли атмосферу и меняли климат, возможно, ослабив экосистемы и сделав их более уязвимыми к последствиям удара. Так что, скорее всего, динозавров ждал «двойной удар» — вулканизм и астероид. Их долгое и славное царствование закончилось не медленным угасанием, а огненным финалом, пришедшим с небес. Это падение открыло дорогу для новой эры — эры млекопитающих, и, в конечном счёте, для появления человека.