Время динозавров. Новая история древних ящеров - Стив Брусатти

Единственные подробные исследования этого района проводились геологами-нефтяниками, которые много лет хранили свои карты и образцы в секрете. Сомнений не осталось: 180-километровая яма в Мексике под названием кратер Чиксулуб датирована концом мелового периода, 66 млн лет назад. Это один из крупнейших кратеров на Земле, что говорит о размере астероида и масштабе катастрофы. Это один самых больших, а может, и самый большой астероид, который врезался в Землю за последние полмиллиарда лет. Похоже, у динозавров не было шансов.

Широкие обсуждения в науке, особенно те, что выходят из специализированных журналов и попадаются на глаза общественности, всегда привлекают скептиков. Так обстояли дела и с астероидной теорией. Инакомыслящие не могли утверждать, что астероид не прилетал — после открытия Чиксулуба так говорить было бы попросту глупо. Вместо этого они утверждали, что астероид обвинили ошибочно и он случайно упал на Юкатан как раз в то время, когда динозавры и многие другие — летающие птерозавры и морские рептилии, спиральные аммониты, многочисленные и разнообразные фораминиферы — и так уже вымирали. В лучшем случае астероид стал ударом милосердия, который завершил «холокост», уже начатый самой природой.

Это может показаться слишком большим совпадением, чтобы относиться к нему серьезно: 10-километровый астероид, который падает именно тогда, когда тысячи видов уже находились на смертном одре. Однако, в отличие от сторонников плоской Земли и отрицателей глобального потепления, в рассуждениях этих скептиков было здравое зерно. Когда астероид упал с неба, он не обрушился на некий статический, идиллический, затерянный мир динозавров. Нет, он попал на планету, на которой много всего происходило. Крупные вулканы в Индии, которые астероид перевел на форсаж, уже извергались несколько миллионов лет. В мире постепенно холодало, а уровень моря резко колебался. Может быть, какие-то из этих факторов повлияли на вымирание? А может, они и были главными виновниками; возможно, именно долгосрочные экологические изменения заставили динозавров медленно сойти со сцены.

Единственный способ проверить, какая гипотеза убедительнее, — это очень внимательно изучить те данные, что у нас есть: окаменелости динозавров.

Нужно проследить эволюцию динозавров с течением времени, проанализировать долгосрочные тенденции и посмотреть, изменилось ли что-нибудь на мел-палеогеновой границе и вблизи нее, когда упал астероид. Тут на сцене появляюсь я. С тех пор как я впервые поговорил с Уолтером Альваресом по телефону, меня не отпускала загадка исчезновения динозавров. Моя страсть только усилилась, когда я стоял рядом с Уолтером в ущелье Губбио. Затем, в аспирантуре, у меня наконец появился шанс внести свой вклад в дискуссию при помощи одной из специальностей, которые я освоил: использовать большие данные и статистику для изучения эволюционных тенденций.

В дебатах по вымиранию я участвовал не один, а с моим старым другом Ричардом Батлером. Несколькими годами ранее мы продирались через кусты и польские карьеры в поисках следов самых древних динозавров; а теперь, в 2012 г., когда я заканчивал диссертацию, мы хотели знать, почему потомки этих мелких животных вымерли более 150 млн лет после своего феноменального успеха. Мы задали себе вопрос: как изменялись динозавры в последние 10–15 млн лет перед ударом астероида? Чтобы ответить на него, мы применили метод морфологического разнообразия — тот же самый, при помощи которого я когда-то изучал самых древних динозавров. Он позволяет подсчитать величину анатомического разнообразия с течением времени. Возрастающее или устойчивое разнообразие в конце мелового периода указывало бы, что к моменту падения астероида динозавры жили неплохо, а вот понижение разнообразия предполагало бы, что они уже находились под угрозой, а может, были на пути к исчезновению.

Мы прогнали цифры через компьютер и получили любопытные результаты. Разнообразие большинства динозавров перед ударом выглядело относительно устойчивым, в том числе у хищных теропод, длинношеих завропод, а также мелко- и среднеразмерных растительноядных, таких как купологоловые пахицефалозавры. Не было никаких признаков упадка. Но у двух подгрупп разнообразие явно снижалось: у рогатых цератопсов и утконосых динозавров. Это были две основные группы крупноразмерных растительноядных, которые потребляли огромное количество растительности благодаря совершенным способностям к жеванию и нарезанию листьев. Окажись мы в конце мелового периода в любое время от 80 до 66 млн лет назад, именно эти динозавры оказались бы наиболее многочисленными, по крайней мере в Северной Америке, где ископаемая летопись этого времени наиболее полна. Это были «коровы» мелового периода, ключевые звенья пищевой цепи.

Примерно в то же время, когда мы проводили наше исследование, другие ученые изучали вымирание динозавров с иной точки зрения. Команда ученых во главе с Полом Апчерчем и Полом Барреттом в Лондоне провела перепись разнообразия видов динозавров в течение мезозоя — простой подсчет количества живых динозавров в каждый момент их царствования, с поправкой на искажения, вызванные неравномерным качеством летописи окаменелостей. Они обнаружили, что во время удара астероида динозавры в целом были все еще очень разнообразны и резвились не только в Северной Америке, но и по всей планете. Но, что любопытно, число видов рогатых и утконосых динозавров снизилось в конце мелового периода, что совпало с падением их разнообразия.

Что все это значило для реального мира? В конце концов, это любопытное сочетание: большинство динозавров прекрасно справлялись, и только у крупных растительноядных начинаются проблемы. На этот вопрос попытался ответить в своем остроумном исследовании при помощи компьютерного моделирования один из опытных аспирантов новой волны — Джонатан Митчелл из Чикагского университета. Джон и его команда построили модели пищевых сетей для нескольких меловых экосистем динозавров, основанные на тщательном анализе всех окаменелостей, обнаруженных на конкретных участках, — не только динозавров, но и всех, кто жил рядом, от крокодилов и млекопитающих до насекомых. Затем при помощи компьютеров они смоделировали, что произойдет, если несколько видов вымрут. Результат оказался ошеломляющим: пищевые сети, существовавшие во времена падения астероида и включавшие меньшее число крупных растительноядных динозавров из-за снижения разнообразия, разрушались быстрее, чем более разнообразные пищевые сети всего за несколько миллионов лет до удара. Другими словами, потеря некоторых крупных растительноядных, даже без упадка всех прочих динозавров, делала позднемеловые экосистемы крайне уязвимыми.

Статистические анализы и компьютерное моделирование — это прекрасно и замечательно, и, несомненно, за ними будущее, но они немного абстрактные, а порой бывает полезно все упростить. В случае палеонтологии это означает вернуться к самим окаменелостям: подержать в руках и хорошенько подумать о них как о настоящих живых существах, тех самых, которым в конце мелового периода сначала довелось пережить извержения вулканов, изменения температуры, уровня моря, а потом увидеть астероид размером с гору.

Нужно изучить окаменелости последних выживших динозавров, которые были там (или неподалеку), когда астероид сделал свое дело. К сожалению, в мире лишь несколько мест, где сохранились такие окаменелости, но они понемногу рассказывают убедительную историю.