Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

Амниоты, однако, высунули свои шеи наружу в буквальном смысле этого слова. Изучая различия в подвижности ребер у этих животных, палеонтологи Кристин Дженис и Джулия Келлер в 2001 году заметили, что у первых амниот ребра стали более подвижными. У многих из них были более узкие головы и более длинные шеи. Ученые поняли, что все эти изменения взаимосвязаны и отражают перемены в дыхании – от буккального дыхания к реберному с использованием грудных мышц. Это оказало глубокое влияние на историю жизни на Земле. Амниоты не просто стали более эффективно дышать, им больше не нужны были крепкие ребра для поддержания осанки. Они могли теперь стоять более прямо и вытягивать шеи – то, что мешало бы при буккальном дыхании набирать достаточное количество воздуха. Более того, поскольку рот больше не использовался для респирации, амниоты могли отныне свободно использовать часть своих мышц черепа и челюсти для новых видов питания. Впервые они смогли питаться растительностью, что требовало умелого прикусывания передней частью челюсти.

Глубоко вдохнув, уже грудью, амниоты отошли от кромки воды, отложили яйца и отправились покорять мир.

Из окаменелостей ясно, что амниоты были одними из сложного множества животных, живущих бок о бок, и все они экспериментировали с жизнью на суше. Постепенно эта линия накапливала изменения в скелете, которые помогали выживать вне воды: более крепкие позвонки, более крупные конечности, перестройка голеностопного сустава для поддержания веса тела и оптимизации движений ног при ходьбе. В большинстве случаев все, что нам нужно для понимания эволюции, – это кости. Палеонтологи внимательно изучают изменения в скелете, наблюдая, какие из них отличают разные группы. Такие особые признаки называются синапоморфиями.

Чтобы разглядеть синапоморфии амниот, нужен зоркий глаз. В черепе они проявляются в расположении костей: кость, называемая лобной, расширилась и образовала часть глазницы. Внутри, на нёбе ротовой полости, был выступ, покрытый зубами, тянущийся к задней стенке глотки. В плече кости стали более сложными (включая развитие двух коракоидов, которые у млекопитающих теперь являются частью лопаток), что, вероятно, связано с изменением использования конечностей из-за жизни на суше. Там, где плечевые кости усложнились, лодыжка и запястье упростились, а многочисленные кости срослись, образовав таранную кость (часть лодыжки).

Другие особенности рисуют интригующую картину. Например, у амниот не было специального уха, позволяющего слышать из воды, поэтому они жили в мире пьянящих вибраций. У некоторых ранних представителей структура черепа кажется гибкой и лишенной мышечных прикреплений, которые мы ассоциируем с точным прикусом, – из чего следует, что они могли только проглатывать пищу. Некоторые, возможно, продолжали питаться в воде. Какие-то аспекты их биологии, например ороговение их кожи или то, как развивалась амниотическая яйцеклетка, по-прежнему от нас скрыты. Это особенности мягких тканей, и, в отличие от костей, они редко оставляют какой-либо след в породе. Мы можем сделать вывод об их присутствии благодаря общему происхождению, окончательно доказать их наличие или отсутствие не представляется возможным.

Теперь мы подходим к последней развилке в рассказе о четвероногих – после этого мы круто повернем на шоссе млекопитающих. Около 300 миллионов лет назад, когда ликопсиды вымирали, а семена первых голосеменных растений заявляли свои права на лес, наша родословная уже распрощалась с нашими двоюродными братьями, рептилиями. Распространено заблуждение, что млекопитающие произошли от рептилий. Теперь мы знаем, что это даже отдаленно не соответствует действительности. Но у млекопитающих и рептилий действительно есть общий предок – первые четвероногие амниоты. Те не были ни млекопитающими, ни рептилиями – ни одна из этих групп еще не эволюционировала. В каменноугольном периоде наш последний общий предок с черепахами, крокодилами, динозаврами, птицами и ящерицами сделал ручкой и отправился на эволюционный закат.

Четвероногие амниоты разделились на две могучие линии: синапсиды и завропсиды [29]. Тогда эти группы выглядели одинаково, вам было бы трудно отличить их друг от друга с первого взгляда. Однако традиционно мы распознаем их в окаменелостях по одной особенности: количеству отверстий в головах.