Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

Синапсиды столкнулись с головоломкой: как сохранить свои яйца влажными, когда температура тела все больше повышается. Если закопать яйца в почву, они останутся влажными, но будут подвержены влиянию температуры почвы. Млекопитающие становились все более теплокровными, и им нужно было решать, как держать яйца в тепле, иначе эмбрионы погибнут. В то же время излишнее тепло может привести к высыханию яиц. Ехидна откладывает свои крошечные яйца в выводковую сумку, решая одним махом проблему соотношения влаги и тепла, но ее маленькие яйца – не больше виноградины – сказываются на развитии плода. Детеныши не так физически развиты, когда вылупляются, и уязвимы к потере тепла тела.

Млекопитающие решили проблему сохранения яиц следующим образом: они обливают их потом. Хотя я и использую слово «пот», есть существенное различие между охлаждением тела с использованием большого количества пота, как это делают люди, и выделениями апокринных и сальных желез у других млекопитающих. Большинство млекопитающих не потеют, чтобы остыть, они охлаждаются другими способами – например, прерывисто дыша или облизывая кожу и давая слюне испариться. Но у них выделяется жидкость из желез, и считается, что синапсиды научились поддерживать влажность своих яиц, используя эти кожные выделения. Со временем уровень антимикробных соединений в выделениях повышался, защищая яйца как от высыхания, так и от инфекции. Мы знаем это, потому что можем проследить происхождение сывороточных соединений в молоке до антимикробных белков.

Цинодонты становились все более мелкими и откладывали все более миниатюрные яйца, а потому их детеныши требовали все большего ухода. В мезозое по крайней мере две группы – предки плацентарных и сумчатых млекопитающих – перестали откладывать яйца, вместо этого производя на свет уже живых детенышей. Когда именно и как это произошло, остается загадкой. Возможно, они кормили их своими кожными выделениями, защищающими яйца, в первые дни или недели жизни¹¹. Выделения с большим количеством питательных веществ способствовали более здоровому потомству, поэтому молоко становилось все гуще. Как мы выяснили в предыдущей главе, у однопроходных, таких как утконос и ехидна, нет сосков, но они выделяют молоко через поры на коже, чтобы детеныши могли его лакать. Вероятно, именно так поступали и самые первые млекопитающие. В дальнейшем это привело к тому, что млекопитающие стали использовать потовые железы для производства детского питания. И таким образом на свет появился сосок.

Но от сосков мало толка, если детеныши не умеют сосать. Для сосания нужно твердое нёбо, а также мускулистое горло и подвижный язык. Нам кажется естественным то, что у всех животных одинаковая способность манипулировать пищей во рту, но это особенность исключительно млекопитающих. Наша способность пережевывать пищу улучшалась с развитием наших зубов, а значит, пища дольше оставалась у нас во рту. И наш язык идеально к этому приспособился. Расположенная у основания языка подъязычная кость приобрела сочлененную седловидную форму, в отличие, например, от тринаксодона, у которого она выглядела как простая полоса.

Недавно обнаруженная в Китае окаменелость представляет самое раннее известное млекопитающее с подъязычной костью, как у современных представителей класса. Останки принадлежат крошечному животному средней юры микродокодону¹² из невероятного отряда докодонтов, о котором мы узнаем в следующей главе. Наличие подъязычной кости у этого ископаемого, возраст которого составляет примерно 160 миллионов лет, говорит нам о том, что способность тщательно пережевывать пищу восходит уже к этому периоду. С таким строением млекопитающие могли хорошенько прожевать пищу, прежде чем проглотить. Вполне возможно, что это умелое управление своим ртом позже пригодилось и при сосании молока.

Благодаря компьютерной томографии и синхротрону мы теперь знаем, что пока динозавры громадинами высились над землей, цинодонты ухаживали за своим вылупившимся потомством в своих глубоких норах. Вскоре они уже кормили их молоком, давая им фору в жизни. Поскольку молоко становилось гуще и питательнее, млекопитающие могли уменьшаться в размерах и переживать даже трудные условия, появляться на свет быстрее и лакать молоко. Новая схема замены зубов позволяла менять зубной ряд всего один раз при отлучении от груди. Благодаря чему 220 миллионов лет спустя человеческие дети гордо выставляют свои щербатые улыбки, пока коренные зубы встают на место молочных.

Благодаря сканированию мы можем изучать внутренние структуры окаменелостей, не разрушая их, и, более того, мы можем лучше изучить их анатомию. При работе с небольшими окаменелостями простого наблюдения недостаточно для исследования даже крупных костей. Первые млекопитающие были настолько мелкими, что их зубы часто были всего несколько миллиметров в поперечнике, как песчинки. А извлекать эти маленькие останки из камня – рискованное занятие: в процессе они могут повредиться или вовсе разрушиться.