Наблюдая за китами - Ник Пайенсон

Я не знал, какие выводы можно сделать из этого общего наблюдения, и раз за разом откладывал этот вопрос, занимаясь более насущными делами. Но вопрос всегда всплывал. Спустя годы, в Смитсоновском институте я натолкнулся на постдока, который наконец смог помочь мне найти ответ. Сейчас профессор Грэм Слэйтер специализируется на анализе эволюционных тенденций в ископаемой летописи. Используя мой рабочий файл с измерениями черепа, мы отметили размеры всех современных и вымерших китов на их генеалогическом древе. Мы рассматривали только усатых китов (и, соответственно, не учитывали зубатых, которые используют в охоте эхолокацию). Наконец-то у нас появилась эволюционная карта того, как менялся размер китов за последние 30 или около того миллионов лет.

Наш анализ показал, что очень большой размер тела появлялся несколько раз у различных линий усатых китов. Чрезвычайный гигантизм у китов — длина тела более 18 м или вес более 90 т — возникал на разных ветвях генеалогического древа у не связанных друг с другом видов[167]. Например, синие киты и финвалы — самые длинные, причем современные киты вторые по длине, — на самом деле не очень тесно связаны друг с другом. Как и с гладкими и гренландскими китами, крупнейшие из которых тоже могут сдвинуть стрелку весов к 100 т. Когда выдающийся признак возникает несколько раз на отдаленно связанных ветвях эволюционного древа, это верный знак того, что происходит что-то интересное.

Наша эволюционная картография подтвердила еще один факт, который я представлял себе в общих чертах: по сравнению с геологическим прошлым сегодня в мире нет очень маленьких усатых китов. Многие ископаемые усатые киты, подробно описанные Ремингтоном Келлоггом, в том числе найденные на Шарктус-Хилл, были очень мелкими. У некоторых черепа были такими маленькими, что их можно было удержать в руках. Общая длина этих китов-фильтраторов была примерно с автомобиль — почти такая же, как у загадочного карликового гладкого кита, самого мелкого усатого кита современности. В последние 15 млн лет или около того киты такого размера попадались в окаменелостях довольно часто; наш анализ показал, что они вымерли совсем недавно, некоторые — всего несколько миллионов лет назад[168].

Киты прошлого были очень разнообразными, даже если судить только по размерам[169]. Сегодня мы живем в эпоху гигантов, в одно время с самыми большими из когда-либо существовавших китов, среди которых есть самые большие живые существа в истории жизни на Земле. В летописи окаменелостей нет никого размером с современного синего кита, финвала или другого кита-фильтратора. Тогда на первый план выходят вопросы: что запустило эти изменения? Связано ли это с самими китами или с миром вокруг них? И что мешает китам стать еще больше?

Логично предположить, что ответы будут как-то связаны с китовым усом. В конце концов, усатые — крупнейшие из китов, и у них есть уникальный анатомический аппарат, который выделяет их из всех других млекопитающих, живых или вымерших. Загляните в пасть киту, и вы сразу узнаете, к какой из двух основных групп он принадлежит: если с его нёба свисают ряды пластин, словно сделанных из пластика, это усатый кит. Если нет — зубатый. У всех зубатых китов есть эхолокация, и, несмотря на их название, у некоторых видов нет зубов, так как им на самом деле не нужно жевать или измельчать пищу, прежде чем заглотить или всосать ее[170].

Китовый ус — это мягкая, гибкая структура, состоящая из кератина, как ногти, копыта и волосы[171]. Ус вырастает из нёба вскоре после рождения кита в виде ряда сотен пластин, которые образуют структуру, похожую на сито. Эти треугольные пластины заключены в ложе из плоти, они пронизаны кровеносными сосудами и нервами и растут слоями, как наши ногти и волосы. Со временем китовый ус от трения о пищу изнашивается по краям; отдельные волокна растопыриваются, как недоваренные спагетти, и переплетаются с волокнами соседних пластин, образуя обращенную внутрь рта сетку. Когда усатый кит закрывает рот, полный воды с рыбой, крилем или другим зоопланктоном, эта сетка китового уса задерживает добычу внутри.

Когда же появился китовый ус и связано ли его появление с гигантизмом китов? Оказывается, у первых усатых китов не было китового уса, зато когда-то у них были зубы[172]. В пользу этого утверждения говорят три основных доказательства[173]. Во-первых, у плода современного усатого кита есть зубные «почки» — первичные кусочки эмали и дентина, которые поглощаются организмом еще до рождения. Сам ус растет из гребней на поверхности нёба в течение первого года жизни, но генетический механизм для создания зубов — пережиток глубокого прошлого усатых китов, такой же как крошечные задние конечности базилозавра, — запускается еще в утробе.

Во-вторых, усатые киты имеют общее происхождение с зубатыми: две главные ветви генеалогического древа китов разошлись около 35 млн лет назад, примерно во время окончательного исчезновения базилозавра. Первые усатые киты едва ли походили на синего кита, пожалуй, больше на сильно укороченную версию базилозавра с крошечными пилообразными зубами. Пропорции их тела напоминали не угря, а скорее афалину. Но мы знаем, что эти первые зубатые представители линии, которая в конечном итоге породила китов-фильтраторов, более тесно связаны с синими китами, чем с любым дельфином, потому что у них есть общие признаки, в том числе уникальные — похожие на береговую гальку ушные кости.