66 миллионов лет назад астероид диаметром около 10–12 километров вошёл в атмосферу Земли под углом примерно 60 градусов со скоростью около 20 километров в секунду. Он упал в мелководье Юкатанского полуострова — в точку, которую геологи теперь называют кратером Чикшулуб. Энергия удара составила, по различным оценкам, от одного до двух миллиардов атомных бомб, взорванных одновременно.
Но вот что интересно: астероид мог промахнуться.
Если бы он прилетел на 30 минут позже — или на 30 минут раньше, — он упал бы в открытый океан. Глубокая вода существенно поглотила бы энергию удара. Испарения сульфатов из мелководного известняка Юкатана — именно того, что вызвало многолетнюю «ударную зиму», — попросту не возникло бы. Динозавры, вероятно, пережили бы катастрофу. Это не фантастика. Это физика и геология.
Вопрос «что было бы, если бы они выжили» — один из самых соблазнительных мысленных экспериментов в науке о жизни. И у него есть вполне серьёзные ответы, основанные не на фантазии, а на том, что мы знаем о биологии, эволюции и истории жизни на Земле.
Каким на самом деле был мир мелового периода — без упрощений
Прежде чем фантазировать об альтернативной истории, стоит уточнить, каким был реальный мир за несколько миллионов лет до удара. Потому что поздний мел — это не тот мир Юрского периода, который нам показывает Голливуд.
Климат был значительно теплее нынешнего: средняя глобальная температура на 10–15 градусов выше. Полярных ледников практически не существовало. Уровень моря был значительно выше — Северная Америка делилась пополам внутренним Западным морем. Растительность была буйной и разнообразной: покрытосеменные растения — цветковые — переживали стремительную эволюционную экспансию. Степи не существовало как биома. Трав в современном смысле почти не было.
Динозавры занимали в этом мире господствующее положение в течение примерно 165 миллионов лет — срок, который почти невозможно осмыслить. Для сравнения: вся история приматов — около 65 миллионов лет. Homo sapiens как вид существует около 300 000 лет. Динозавры правили дольше, чем приматы существуют вообще.
И они не стояли на месте. Меловые динозавры были существенно умнее и разнообразнее своих предков. Размер мозга относительно массы тела — так называемый энцефализационный коэффициент — у ряда позднемеловых хищников был значительно выше, чем у более ранних форм. Особенно в одной конкретной группе.
Троодон: персонаж, которого стоило бы бояться
Troödon formosus — небольшой двуногий динозавр позднего мела, весивший от 40 до 60 килограммов. По меркам хищных динозавров — совсем не гигант. Но его мозг относительно размеров тела был крупнейшим среди всех известных нептичьих динозавров. Его энцефализационный коэффициент был сопоставим с коэффициентом некоторых современных птиц и приближался к нижней границе диапазона млекопитающих.
У троодона были крупные глаза — вероятно, обеспечивавшие бинокулярное зрение, необходимое для точной охоты. Пальцы передних конечностей были более подвижными, чем у большинства динозавров. Его зубы имели пилообразные края, характерные для животных с разнообразным рационом. Некоторые палеонтологи высказывали предположение, что он мог охотиться в сумерках — что само по себе требует более сложного поведения, чем дневная засада.
Именно троодон вдохновил канадского палеонтолога Дейла Рассела на один из самых смелых мысленных экспериментов в истории науки о динозаврах. В 1982 году Рассел опубликовал работу, в которой попытался экстраполировать эволюционную траекторию троодона вперёд — если бы вымирания не случилось.
Он назвал гипотетическое существо «динозавроидом».
Динозавроид: спекуляция с научным основанием
Рассел рассуждал так. Объём мозга троодона рос относительно размеров тела со скоростью, сопоставимой с темпами, которые наблюдаются в эволюции приматов. Если бы этот темп сохранился ещё на 65 миллионов лет, к нашему времени мозг потомков троодона достиг бы размеров, сравнимых с человеческим.
Динозавроид Рассела получился существом прямоходящим, с крупной куполообразной головой, трёхпалыми руками со смещённым большим пальцем, без хвоста — хвост эволюционно редуцировался бы по мере выпрямления позвоночника. Глаза — большие, направленные вперёд. Тело — покрыто чешуёй с элементами оперения.
Научное сообщество приняло работу Рассела с уважительным скептицизмом. Главное возражение: эволюция не имеет заранее заданного направления, и экстраполяция одной тенденции на десятки миллионов лет — упрощение. Мозг растёт в ответ на конкретные давления отбора, а не по расписанию. Если давление исчезнет или изменится — траектория изменится вместе с ним.
Но сама постановка вопроса оказалась продуктивной. Она заставила биологов думать о том, насколько неизбежен разум как эволюционный исход — и насколько случаен наш собственный путь к нему.
Почему млекопитающие не взлетели бы без помощи метеорита
Это ключевой момент, который интуитивно понятен, но заслуживает прямого разговора: без удара астероида млекопитающие, почти наверняка, не стали бы доминирующей группой на Земле. Никогда.
Млекопитающие сосуществовали с динозаврами около 165 миллионов лет. Всё это время они оставались небольшими — в среднем размером с крысу или куницу. Некоторые виды достигали размера барсука или бобра, и это был практически потолок. Ночная ниша, питание насекомыми и мелкими позвоночными, жизнь под ногами у гигантов — вот их экологическая роль.
Дело не в том, что млекопитающие были тупее или слабее. Дело в том, что экологические ниши крупных наземных животных были плотно заняты. Эволюция не создаёт крупных растительноядных или хищников «в запас» — она заполняет существующие вакансии. Пока динозавры живы, вакансий для крупного млекопитающего просто нет.
После удара астероида около 75% всех видов на Земле исчезло. Это была катастрофа — но одновременно колоссальное освобождение экологического пространства. Именно это опустевшее пространство млекопитающие заняли с поразительной скоростью: за первые десять миллионов лет после вымирания они выросли в размерах в десятки раз, освоили все континенты и дали начало всем современным отрядам. Без этого вакуума такая экспансия была бы невозможна.
Что именно эволюционировало бы вместо нас
Если млекопитающие оставались бы мелкими — кто занял бы крупные ниши в мире без катастрофы?
Во-первых, сами динозавры продолжали бы адаптироваться. Уже в позднем меле наблюдался устойчивый тренд к увеличению относительного размера мозга в нескольких линиях — особенно среди целурозавров, к которым относился и троодон. Эта тенденция не имела причин останавливаться. Через несколько десятков миллионов лет линия крупномозговых хищных динозавров могла бы дать формы с поведенческой сложностью, сопоставимой с современными врановыми птицами или осьминогами.
Птицы — живые потомки динозавров — дают нам прямое свидетельство того, куда могла вести эта эволюция. Вороны и попугаи демонстрируют решение задач, использование орудий, планирование на несколько шагов вперёд и даже элементы символической коммуникации. Это достигнуто в мозге, устроенном принципиально иначе, чем наш. Если бы у птицеподобных динозавров было ещё 66 миллионов лет — можно лишь предполагать, куда зашла бы эта линия.
Во-вторых, крокодиломорфы — родственники современных крокодилов — в мезозое были значительно разнообразнее нынешних. Среди них были наземные бегуны, были травоядные формы, были небольшие ловкие хищники. Без вымирания эта группа имела шансы на дальнейшую адаптивную радиацию.
В-третьих, черепахи. Этот эволюционный консерватор — одна из самых долгоживущих линий позвоночных — к позднему мелу существовал уже 200 миллионов лет. Среди меловых черепах были гигантские морские формы размером с небольшой автомобиль. Что стало бы с этой группой без катастрофы — отдельный увлекательный вопрос.
Климат без катастрофы — и почему это меняет всё
Одно из самых значимых следствий сценария «без метеорита» касается климата. Меловой мир был тёплым — значительно теплее современного. Эта теплота объяснялась высоким содержанием углекислого газа в атмосфере и отсутствием полярных ледников.
Без удара астероида и последующего климатического стресса эта тёплая стабильность, вероятно, сохранялась бы дольше. Ледниковые эпохи, столь важные для эволюции приматов и формирования степных экосистем, были обусловлены в том числе цепочкой событий, последовавших за вымиранием: изменением растительного покрова, перестройкой океанских течений, тектонической активностью. Альтернативный мир был бы теплее, влажнее и, вероятно, биологически более разнообразным по числу видов — хотя и принципиально иначе устроенным.
В таком мире степи — экосистема, в которой сформировались наши предки-гоминиды, — могли бы никогда не возникнуть. Или возникнуть значительно позже. Или в иной форме. Открытый саванновый ландшафт, который заставил предков человека встать на две ноги и начать освобождать руки для орудий, — продукт конкретных климатических условий. Без этих условий вся траектория приматов шла бы иначе.
Разум как случайность: самый неудобный вывод
Здесь мы подходим к самому философски неудобному выводу, который следует из этого мысленного эксперимента.
Разум в нашем исполнении — язык, технологии, письмо, абстрактное мышление — не является неизбежным продуктом эволюции. Он является продуктом очень конкретной случайности: астероид диаметром 10 километров прилетел именно в это место, именно под этим углом, именно в это мелководье с сульфатными породами. Опоздай он на полчаса — и нас, почти наверняка, не было бы.
Биолог Стивен Джей Гулд развивал эту идею на протяжении всей карьеры. В книге «Чудесная жизнь» он сформулировал её так: если «перемотать плёнку жизни» и запустить историю снова с той же точки — результат будет принципиально иным. Не потому что эволюция хаотична, а потому что в ней критически важны случайные события — те самые, которые открывают одни возможности и закрывают другие.
Его оппонент Саймон Конвей Моррис возражал: конвергентная эволюция — независимое возникновение сходных решений в разных линиях — говорит о том, что некоторые адаптации почти неизбежны. Глаза возникли независимо более сорока раз. Крылья — несколько раз. Высокий интеллект — у приматов, китообразных, врановых, осьминогов. Может быть, разум тоже неизбежен — просто не обязательно в нашем исполнении?
Эта дискуссия не закрыта. Но она ставит вопрос с неожиданной стороны: возможно, дело не в том, возник бы разум без нас, а в том — каким бы он был. Трёхпалым. Пернатым. С совершенно иной сенсорной системой. С логикой, выстроенной не вокруг символа и слова, а вокруг чего-то, для чего у нас пока нет имени.
Что осталось от динозавров в нашем мире
Финальный парадокс этой истории в том, что динозавры на самом деле не вымерли полностью. Птицы — прямые потомки тероподных динозавров, клада, к которому относился и троодон. С точки зрения систематики птицы и есть динозавры — авиальные динозавры, пережившие катастрофу в виде небольших оперённых форм.
Сегодня на Земле около 10 000 видов птиц. Это больше, чем видов млекопитающих. По биомассе птицы суммарно превосходят всех диких наземных позвоночных. Ворона решает задачи, которые не под силу многим млекопитающим. Попугай жако в экспериментах демонстрирует понимание числа ноль — концепции, которую ребёнок усваивает лишь к четырём-пяти годам.
Так что динозавры смотрят на нас каждое утро с ветки за окном. Просто мы привыкли называть их иначе.
И если задуматься о том, что было бы с этой линией при наличии ещё 66 миллионов лет без катастрофы — ответ, возможно, окажется не таким уж умозрительным. Эволюция уже один раз дала этой группе крупный мозг, бинокулярное зрение и подвижные конечности. Второй раз она, вероятно, зашла бы дальше.
И всё же главный вопрос остаётся открытым: если разум — случайный продукт конкретного астероида в конкретный день, это делает нас более уникальными или менее? И как это меняет то, как вы думаете о своём месте на этой планете?