Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

Наша команда была в поиске следующего черепа. Иногда можно наткнуться на окаменелость совершенно случайно, но мы отдавали себе отчет в том, что наши шансы стремятся к нулю: потребовалось 200 лет, чтобы найти первую пустоту в Клашахе, случай тут не помощник. Как и ожидалось, черепа мы не нашли, но я заметила несколько новых следов. Отпечатки не больше монетки, со следами от когтей. Местные жители и работники карьера до сих пор находят здесь отпечатки, и раз нам удалось найти что-то всего за несколько часов поисков, в этом месте еще полно сокровищ. Эти ворота в Древнюю Шотландию нужно было защищать. Кто знает, когда следующий призрак пермского периода поднимет свою голову из песков глубокой древности?

Терапсиды были главными новаторами пермского периода. Многочисленные невероятные группы сделали этот мир своим домом более 252 миллионов лет назад: они появлялись и процветали, развивали новые приспособления для охоты, переваривания пищи, борьбы, лазания и рытья. Хотя все они – часть нашего разросшегося синапсидного древа, пока что все группы, с которыми я вас познакомила, наши дальние родственники, чьи потомки, за исключением нескольких случаев, так и не покинули пермский период. Мы связаны с ними родственными узами, но не так тесно.

Группа терапсидов, из которой произошла наша родословная, была, по сравнению со своими современниками, почти ничем не примечательной. Они были близкими родственниками горгонопсов и аналогичной группы тероцефалов, в которую входили всеядные и травоядные формы [59].

Однако нашим прямым предкам млекопитающих пока нечего было рассказать. Они явно запоздали на празднование пермского фестиваля. В основном они были довольно маленькими, и внешне их мало что отличало от других терапсид. Но для палеонтологов они знаменитости. Это непритязательное собрание животных дало начало млекопитающим. И зовутся они цинодонтами.

Цинодонты впервые появляются в летописи окаменелостей Южной Африки, но затем и в других частях Африки, а также в Европе и России. Они выглядели как малогабаритные собаки, миниатюрные версии своих близких родственников горгонопсов и тероцефалов. Но, прослеживая черты в их костях, мы понимаем, что они были чем-то новым.

Их височные отверстия были крупнее, демонстрируя все более увеличивающиеся и сложные челюстные мышцы. На макушке головы, над отверстием, образовался гребень для крепления этих мышц. Это изменение связано с тем, что при жевании использовались более сложные зубы, которые теперь безошибочно подразделялись на резцы, клыки и заклыковые зубы. Нижняя челюсть принимала на себя большую нагрузку, в то время как кости в задней части челюсти стали еще меньше. Многие «новшества», которые мы наблюдали в более ранних группах, распространились и на цинодонтов, включая модификации конечностей, бедер и плеч. Это предвосхитило более поздние изменения, которые отличили линию млекопитающих от их современников, создав строение тела, которое сохраняется по сей день.

Что на самом деле означают все эти изменения скелета? Для палеонтолога – это Розеттский камень эволюции. Но наши тела – это не только скелет. Черты, которые у нас больше всего ассоциируются с современными млекопитающими, относятся к плоти: горячая кровь, жирное молоко и щекочущий мех. Терапсиды, возможно, и напоминали млекопитающих по своей архитектуре, но как насчет интерьера? Что мы знаем о биологии терапсидов?

Хотя мы говорим «теплокровный» или «холоднокровный», на самом деле эти термины чрезмерно упрощены. Они отражают то, поддерживает ли животное температуру своего тела внутри себя или использует окружающую среду; но сегодняшние животные могут использовать целый спектр стратегий поддержания нужной температуры – даже понятие «нужной» температуры зависит от группы. Единственные теплокровные, или эндотермные, животные на сегодняшний день – это млекопитающие и птицы [60]. Почти все остальные относятся к холоднокровным, или эктотермным.

У эктотерм практически нет внутреннего источника тепла, поэтому они полагаются на окружающую среду, чтобы согреться или остыть. Эта стратегия присуща всем позвоночным; другими словами, все мы произошли от общих холоднокровных предков. Все животные вырабатывают некоторое количество тепла в результате повседневного метаболизма, но этого недостаточно, чтобы поддерживать тепло тела при колебаниях температуры. Преимущество зависимости теплообмена от окружающей среды, а не от внутреннего «огня» в том, что эктотермы куда более экономны с точки зрения своего метаболизма: им нужно меньше пищи. Некоторые крокодилы, например, едят всего несколько раз в год (но когда едят, то обычно до отвала).