Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

В начале 1900-х годов было высказано предположение, что пеликозавры, возможно, отрастили длинные нервные отростки в качестве опорных структур для больших жировых горбов. Горбатые синапсиды, возможно, запасали топливо в виде жировых отложений, скопившихся вокруг их шипов. Эдафозавр, казалось, особенно подтверждал эту гипотезу, поскольку его дополнительные горизонтальные отростки могли обеспечить структуру для толстых соединительных тканей, которые удерживали жировой бугорок и сохраняли его жестким. Вплоть до 1970-х годов некоторые исследователи выступали за такую интерпретацию. В отличие от диметродона, «парус» эдафозавра не становился больше по мере увеличения размеров тела животного, что играло в пользу теории.

Однако начали накапливаться доказательства против горбатой гипотезы. Ученые исследовали некоторые другие группы животных с большими нервными отростками. Даже диметродон и эдафозавр, какими бы похожими они ни были, были лишь отдаленными родственниками, происходящими от двух разных групп пеликозавров. Диметродон принадлежал к плотоядным сфенакодонтам, в то время как эдафозавр дал свое название травоядным эдафозавридам. Структура позвоночника развилась в результате конвергентной эволюции, она не была унаследована от общего предка. Обычно мы говорим о конвергентной эволюции, когда разные животные пытаются решить одни и те же проблемы выживания, поэтому логично предположить, что отростки на спине этих животных служили одной и той же причине.

Кроме того, «паруса» встречались и у некоторых динозавров, таких как спинозавр и уранозавр. И у них это жировые отложения? В 1998 году исследователь по имени Джек Боумен Бейли утверждал, что да. В своей статье на эту тему он указал на форму спинных отростков динозавров и сравнил их с ныне живущими зверями, утверждая, что строение динозавров походило на строение современных бизонов¹⁵. Кроме того, в поддержку своей идеи он указал на окостеневшие сухожилия в окаменелостях уранозавра. Эти сухожилия проходили между задними отростками и превратились в кость, делая конструкцию еще более жесткой.

Теория о горбатых динозаврах интересна, но она не помогла разгадать тайну пеликозавров. Сравнивая их, Бейли обнаружил, что отростки динозавров не особенно походили по форме на таковые у пермских животных: у динозавров были очень прочные, похожие на весла шипы, в то время как у пеликозавров шипы сужались, как вязальные спицы. Отростки пеликозавров также были намного длиннее по отношению к размерам их тела, составляя около 65 % роста животного, в отличие от менее чем 35 % у динозавров и 45 % у бизонов.

Несостыковки в интерпретации Бейли и других исследователей на этом не кончаются. В настоящее время бизоны представлены в двух видах, американский бизон Bison bison и европейский зубр Bison bonasus, и хотя у обоих на холке красивый горб, в основном это результат наличия массивных мышц, а не накопления жировых отложений. Животные, у которых действительно есть жировые горбы для хранения топлива – у верблюдов, как известно, есть один или два на спине, – обычно не имеют в своем скелете характерных структур, поддерживающих горб. Как нет такой структуры и у жирнохвостой сумчатой мыши, которая накапливает жир в своем хвосте. Высокие нервные отростки, как я уже упоминала, обычно поддерживают мышцы, а не целлюлит.

Забудем о том, что динозавры делали со своими странными костями позвоночника. Однако крайне маловероятно, что у диметродона или эдафозавра был горб на спине. Были и более радикальные идеи: например, что кости не имели соединяющей их кожи, а вместо этого представляли собой буквальный ряд шипов, выступающих защитным частоколом. У окаменелости Dimetrodon giganhomogenes из северного Техаса присутствовали признаки того, что отростки были сломаны и вновь срослись¹⁶. Исследователь Элизабет Рега и ее коллеги обнаружили, что микроструктура этих костей указывает на то, что отростки более устойчивы к переломам, чем кости конечностей, подтверждая теорию об их применении в целях защиты. Но от кого? Находясь довольно высоко в пищевой цепочке, неясно, кого бы диметродон отпугивал, за исключением разве что своих собратьев-сфенакодонтов. Шипы были очень тонкими и заостренными, они вряд ли могли обеспечить реальную защиту. Животные, которые сегодня используют шипы и колючки для защиты, обычно небольшого телосложения, например ежи и дикобразы, и они склонны выставлять их в виде непривлекательной подушечки для булавок, а не выстраивать их рядом кольев.