Время динозавров. Новая история древних ящеров - Стив Брусатти

Силы, тянувшие Пангею на восток и запад, вызвали глубоко внутри коры разломы, прорезавшие некогда твердую породу. Толчки вызывали землетрясения, из-за которых камни с каждой стороны разлома немного сдвигались относительно друг друга. За миллионы лет разломы достигали поверхности, и, пока одна сторона продолжала опускаться, образовался бассейн: провал с одной стороны, окруженный высоким обрывом с другой. Таким образом, каждый из рифтовых бассейнов Восточного побережья возник более чем за 30 млн лет давления, напряжения и сдвигов.

То же самое происходит сейчас в Восточной Африке, ведь она отходит от Ближнего Востока со скоростью около сантиметра в год. Примерно 35 млн лет назад они были связаны, но теперь их разделяет длинное узкое Красное море, которое продолжает расширяться с каждым годом и однажды превратится в океан. Чуть южнее на Африканском материке есть район с большим количеством бассейнов, которые становятся все шире и глубже с каждым землетрясением, отталкивающим Африку и Аравию друг от друга. Некоторые бассейны заполнены водой: так образуются одни из самых глубоких озер в мире, например Танганьика глубиной в 1,5 км. Другие пересекаются бушующими реками, которые сбегают с более высоких гор и орошают огромные тропические экосистемы, кишащие всем известными африканскими растениями и животными. Там и тут вздымаются вулканы, например Килиманджаро, работающие как спускные клапаны для магмы, скопившейся в подземных трещинах. Иногда один из них извергается и засыпает бассейн вместе со всеми обитателями лавой и пеплом.

Ньюаркский бассейн Пола Олсена и многие другие, рассеянные по Восточному побережью Северной Америки, прошли через похожие этапы развития. Они формировались благодаря землетрясениям, их заполняли реки, поддерживающие разнообразные экосистемы: со временем они стали настолько глубокими и полноводными, что превратились в озера, а затем, в зависимости от причуд климата, озера высохли, реки потекли снова и весь процесс начался заново. Цикл за циклом, цикл за циклом. По берегам рек процветали динозавры, псевдозухии, суперсаламандры и ранние родственники млекопитающих, а озера кишели рыбой. От этих животных остались окаменелости — следы, которые собирал юный Пол Олсен, и кости — в толще песчаников, аргиллитов и других камней, образовавшихся из донных отложений рек и озер. А затем, когда Пангея растянулась до предела, земная кора треснула и начали извергаться вулканы.

Первые извержения случились не в районе Ньюарка. Это произошло в нынешнем Марокко, которое в то время было прижато к будущему Восточному побережью США, всего в нескольких сотнях километров от современного Нью-Йорка. Затем лава начала изливаться в других местах, где раскалывалась Пангея: в бассейне Ньюарка, на территории современной Бразилии, среди тех озер, где мы нашли кладбище суперсаламандр в Португалии, — вдоль всей линии, которая через много миллионов лет превратится в Атлантический океан. Лава приходила четырьмя волнами, каждая из которых заливала некогда полные жизни рифтовые бассейны, распространяла токсичные пары по всей планете и делала и без того плохое положение дел еще хуже. Прошло всего лишь около полумиллиона лет — мгновение по геологическим меркам — и извержения прекратились, но они навсегда изменили Землю.

Динозавры, крокодилоподобные архозавры, крупные амфибии и ранние родственники млекопитающих, жившие в рифтовых бассейнах, пребывали в блаженном неведении о грозящей опасности. Все быстро пошло наперекосяк.

Первые извержения в Марокко выпустили облака углекислого газа, мощного парникового газа, который быстро разогрел планету. Стало так жарко, что по всему миру одновременно растаяли странные ледяные образования на морском дне, называемые клатратами. Они не похожи на привычные нам твердые куски льда, которые мы кладем в напитки или вырезаем из них фантастические скульптуры на вечеринках. Клатраты — более пористая субстанция, кристаллическая решетка из молекул замороженной воды, способная захватывать другие вещества. Одно из таких веществ — метан, который постоянно просачивается из глубин Земли и проникает в океаны, но концентрируется в клатратах, не попадая в атмосферу. Метан — гадкая штука: он обладает еще большим парниковым эффектом, чем углекислый газ, примерно в 35 раз сильнее. Поэтому, когда тот первый поток вулканического углекислого газа повысил глобальную температуру и клатраты растаяли, весь этот некогда запасенный метан внезапно оказался на свободе. И глобальное потепление покатилось, как поезд без машиниста. Количество парниковых газов в атмосфере утроилось за несколько десятков тысяч лет, а температуры повысились на 3–4 °C.

Экосистемы на суше и в океанах не могли справиться с этими стремительными изменениями. При такой жаре многие растения начали сохнуть, и более 95 % их вымерли. Животные, которые питались растениями, остались без пищи, и многие рептилии, земноводные и ранние родственники млекопитающих вымерли, обрушив пищевые цепи, как костяшки домино. Химические цепные реакции сделали воду в океане более кислой, что уничтожило организмы с раковиной, прервав пищевые цепи. Климат стал опасно изменчивым: сильная жара резко сменялась прохладой. Это усилило разницу температур между Северной и Южной Пангеей, поэтому мегамуссоны стали еще мощнее, прибрежные районы — влажнее, а внутренние области континентов — намного суше. Пангея никогда не была особенно гостеприимным местом, но тут ранние динозавры, которым и так приходилось справляться с муссонами, пустынями и соперниками-псевдозухиями, оказались в еще худших условиях.

Так как же эти динозавры справлялись с меняющимся миром на столь ранних этапах эволюции? Ответ дают следы, которые Пол Олсен изучает уже почти 50 лет. Карьер, который он исследовал в Нью-Джерси, — одно из более чем 70 мест со следами динозавров на Восточном побережье США и Канады. Они располагаются одно над другим, по порядку, и покрывают промежуток более чем в 30 млн лет: появление первых динозавров в Южной Америке (но не на территории современной Северной), поздний триас, вулканическое вымирание и начало юрского периода. Поколения динозавров и других животных оставили следы в тех попеременных слоях песчаников и аргиллитов, напластовавшихся в рифтовых бассейнах, и, последовательно изучая их, можно увидеть, как там развивались животные.

Горные породы рассказывают примечательную историю. В позднем триасе, примерно 225 млн лет назад, когда рифтовые бассейны только начали формироваться, появились первые признаки динозавров — трехпалые следы под названием граллатор, длиной от 5 до 15 см, оставленные мелкими быстрыми хищными динозаврами, которые бегали на задних лапах, как целофизисы из Гост-Ранч. Второй тип следов называется атрейп, он примерно такого же размера, что и граллатор, но включает небольшие отпечатки передних лап рядом с тремя пальцами задних, а значит, тот, кто оставил след, шел на четвереньках. Вероятно, эти отпечатки оставили примитивные птицетазовые динозавры — самые древние родичи трицератопса и утконосых динозавров — или, возможно, близкие динозавроморфовые родственники динозавров. Этих следов динозавров гораздо меньше, чем следов псевдозухий, крупных амфибий, протомлекопитающих и мелких ящериц. Динозавры существовали, но они играли лишь небольшую роль в экосистемах рифтовых долин вплоть до конца триаса.

А потом вулканы начали набирать обороты. И в первых юрских отложениях выше слоя лавы разнообразие следов нединозавров резко падает. Многие следы животных исчезают вовсе, в том числе здоровенные следы псевдозухий, которые до того были более разнообразными и многочисленными, чем следы динозавров. Если до извержений динозаврам принадлежало около 20 % всех следов, то сразу после извержений — уже половина. Было описано множество совершенно новых разнообразных следов динозавров. Пары отпечатков передних и задних лап оставлены предположительно птицетазовыми динозаврами, которым было дано родовое название Аномойпус. Другие отпечатки крупных четырехпалых лап принадлежат самым ранним длинношеим зауроподам рифтовых долин. Этот род динозавров был назван Отозоум. Еще один тип следов — отпечатки трехпалых конечностей стремительного хищника Эубронтеса. Его более чем 35-сантиметровый след значительно превышает след Граллатора, похожего, но гораздо меньшего хищника, жившего в довулканическую эпоху триаса.