Глава 14

В 1719 году британский палеонтолог Уильям Стукли получил странный осколок черепа древнего животного из Ноттингемшира. Из-за ограниченности тогдашних научных знаний Стукли решил, что этот разрушенный череп принадлежал какому-то дельфину или крокодилу.

Шло время, миновало ровно сто лет, и британские палеонтологи принялись заново изучать этот череп, придя к выводу, что он принадлежал какому-то вымершему пресмыкающемуся. По счастливой случайности, в 1824 году палеонтолог Мэри Эннинг совершила свое второе крупное открытие после окаменелости ихтиозавра: она раскопала полный скелет морской древней рептилии, которая выглядела точь-в-точь как морская черепаха со змеиной головой.

Даже видавший виды Жорж Кювье, впервые увидев рисунок этой окаменелости, счел ее нечто невообразимым и даже усомнился в ее подлинности. Но когда Кювье узнал, что это реальный вид существа, он сразу понял: это станет еще одной бомбой, разорвавшейся в мире палеонтологии.

И действительно, это животное породило долговременный бум палеонтологического интереса. Лишь спустя более чем 10 лет, когда официально были названы динозавры, оно уступило им пальму первенства. Однако увлечение людей им ничуть не уступало любви к динозаврам — речь идет о Плезиозавре. Благодаря этой находке Мэри Эннинг наконец получила признание в палеонтологическом сообществе, став почитаемым экспертом по окаменелостям.

В представлении людей Плезиозавр — это животное с длинной шеей, округлым туловищем и четырьмя большими ластами. На самом деле Плезиозавр — это собирательное название целого семейства огромных морских рептилий. С точки зрения строгой систематики они относятся к подотряду плезиозавров. Если углубиться в классификацию, подотряд плезиозавров включает в себя самые разнообразные виды, чьи различия теоретически не уступают различиям между обезьяной и человеком. Говоря конкретно, подотряд плезиозавров делится на две основные категории: надсемейство плезиозавроидов и надсемейство плиозавроидов. В этой главе речь пойдет исключительно о надсемействе плезиозавроидов.

Плезиозавры — это важнейшая и наиболее успешно эволюционировавшая группа среди завроптеригий. Прослеживая истоки предков плезиозавров, можно сказать, что они произошли от некоего представителя семейства пистозаврид среднетриасового периода (эволюция животных представляет собой древовидную систему, то есть ствол имеет ветви, на ветвях есть сучья, а на сучьях — множество побегов; найденные на данный момент окаменелости животных — лишь малая капля в море по сравнению со всеми видами, когда-либо существовавшими на Земле, поэтому мы совершенно не можем точно указать, что вот это конкретное животное является прямым предком другого).

В течение нескольких десятков миллионов лет после своего появления плезиозавры оставались животными с ограниченным ареалом обитания, пока в позднетриасовую эпоху внезапно не продемонстрировали взрывную, грандиозную эволюцию. Они быстро захватили океаны, реки и озера по всему миру и успешно превзошли рептилий-ихтиозавров. В этот период в семействе плезиозавров развились виды с ультрадлинными шеями, а также появились гигантские чудовища с огромными пастями. Такой первоклассный арсенал предопределил их судьбу как воинственной расы. Начиная с юрского периода, плезиозавры (главным образом плиозавроиды) и ихтиозавры вели ожесточенную борьбу за трон владык в каждом уголке океана. Когда последняя стая ихтиозавров была наконец уничтожена в Австралии, плезиозавры тоже выбились из сил, что позволило мозазаврам занять их место в позднемезозойскую эпоху.

Будучи полностью морскими пресмыкающимися, плезиозавры вызывают у людей множество вопросов: как они плавали? как охотились? как размножались? как они использовали свою причудливую длинную шею?

Анатомия плавания плезиозавров уникальна среди всех морских животных — настолько, что после них ни одно живое существо больше не использовало схожую структуру. Они передвигались, гребя четырьмя гигантскими ластами. Проблема заключается в том, как именно двигались эти четыре огромных ласта. Долгое время после открытия плезиозавров палеонтологи полагали, что те гребли всеми четырьмя ластами назад, пока передние и задние ласты не выстраивались вертикально, создавая толчок для движения вперед — то есть действовали словно лодка, перемещая весла вперед и назад по горизонтальной линии для создания тяги. Нельзя отрицать, что это весьма интуитивное предположение, которое находит прекрасный аналог в гребле на байдарках.

К сожалению, этот способ передвижения не выдерживает критики. Поскольку плезиозавры не держались на поверхности воды, подобно лодкам, а были полностью погружены в воду, при возвращении четырех ластов в исходное положение возникала бы точно такая же по величине сила противодействия в противоположном направлении, в результате чего плезиозавр не смог бы сдвинуться с места. Например, современные водоплавающие птицы тоже передвигаются, загребая воду лапами вперед и назад, однако на лапах у них есть перепонки: при гребке назад перепонки расправляются, а при возвращении ноги в исходное положение — складываются, благодаря чему это не мешает им продвигаться вперед.

В 1975 году палеонтолог Робинсон выдвинул знаменитую теорию подводного полета. Он предположил, что четыре ласта плезиозавров двигались в воде по траектории в виде восьмерки, совершая взмахи вверх и вниз. Подобный способ можно наблюдать у ныне живущих морских черепах и пингвинов, то есть это механизм плавания, используемый большинством водных животных, которые создают поступательное движение за счет нисходящего и восходящего ударов. Ласты плезиозавров, как и у морских черепах, сужаются от широкого основания к вершине. Теоретически такая конструкция не может создавать огромную тягу вперед наподобие весел, и лишь взмахи вверх-вниз являются наиболее эффективным способом передвижения. К сожалению, этот казавшийся разумным способ был неосуществим для анатомического строения плезиозавров: особенности сочленения костей их плечевого пояса препятствовали поднятию передних ластов вверх, к тому же мышцы плезиозавров не могли совершать столь мощные размашистые движения вдоль туловища, как у птиц. Иными словами, у них просто не хватало сил поднимать свои ласты высоко.

Хотя теория подводного полета была отвергнута, из исследований палеонтологов вырисовывались новые подсказки. В 1984 году палеонтолог Гуфи выдвинул совершенно новую теорию — метод плавания морских львов. На самом деле этот метод представлял собой усовершенствованную теорию полета. Гуфи предположил, что плезиозавры, подобно морским львам, изо всех сил гребли ластами-веслами назад и вниз, создавая поразительную по силе мощь нисходящего удара, которая и толкала их вперед. Во время гребка ласты не «с усилием поднимались», а медленно и плавно возвращались на уровень горизонтальной линии тела и принимали исходное положение. Это позволяло одновременно использовать сильные стороны такой формы ластов и избегать слабости, заключавшейся в неспособности поднимать их.

Яркой особенностью скелета плезиозавров являлось то, что все основные кости, к которым крепились мышцы конечностей, располагались под телом, образуя здесь крупные пластинчатые структуры. Они предоставляли огромную площадь для прикрепления мышц, отвечавших за опускание ластообразных конечностей вниз, благодаря чему плезиозавры обладали невероятно мощным нисходящим ударом. Дополнительным доказательством наличия столь крупных и сильных мышц служили мышечные следы, оставленные в местах их прикрепления к костям конечностей.

Поскольку у плезиозавров не было достаточно большой площади для прикрепления мышц, способных обеспечить мощный восходящий удар, одновременное махание двумя парами ластов давало бы эффект, схожий с обычной греблей: тяга, хотя и огромная во время нисходящего удара, оказывалась бы крайне слабой во время восходящего. Решая эту дилемму, палеонтологи выдвинули креативную точку зрения: представители плезиозавров изменяли цикл взмахов своими ластообразными конечностями таким образом, что когда передние конечности совершали мощный нисходящий удар, задние находились в фазе слабого восходящего удара. Следовательно, тяга исходила по меньшей мере от одной пары ластов непрерывно. На сегодняшний день это выглядит наиболее убедительным способом плавания плезиозавров. Впрочем, судя по анатомическому строению, ласты морского льва гораздо гибче, чем передние и задние ласты плезиозавров, и порой они действительно прибегали к подводному полету.

Тогда как же двигалась длинная шея плезиозавра? Хотя плезиозавры — это создания с высочайшей степенью узнаваемости, образ плезиозавра в сознании 90% людей неверен, и проблема кроется именно в его длинной шее. Американский палеонтолог Эдвард Дринкер Коп в одной из своих научных статей 1872 года писал: стая плезиозавров с высоко поднятыми шеями рассекает по поверхности бескрайних древних вод... Нетрудно представить, как эта высокая и гибкая шея, словно у рыболовного судна или змеи, ловко извивается и скручивается, сгоняя рыбу вместе. Несколько позже он добавил: змееподобная шея плезиозавра двигалась свободно и непринужденно, подобно изящному лебедю.

Коп был первоописателем эласмозавра и пользовался огромным авторитетом, поэтому его живописное описание плезиозавра прочно засело в умах людей.

По сей день многие любители палеонтологии слепо копируют это представление и воображают плезиозавров точно так же. К сожалению, Коп совершил грубую ошибку, введя людей в заблуждение более чем на столетие. Упомянутые в описании утверждения о том, что плезиозавры патрулировали водную гладь, высоко подняв шеи, подобно лебедям, а их гибкие шеи извивались и скручивались подобно змеям или рыболовным судам, — все это глубочайшие заблуждения.

Дело в том, что плезиозавры практически вообще не могли поднимать шею, максимум — приподнимать голову. К тому же их глаза располагались в верхней части черепа, и если бы шея действительно поднималась высоко, они бы видели лишь облака. Самое главное — поднимать шею в глубокой воде противоречит не только биомеханике, но и законам физики. Как известно, всякому действию есть противодействие: в глубокой воде без точек опоры невозможно поднять один конец тела, сохраняя другой на горизонте, если только оба конца не поднимаются одновременно. Этот феномен каждый может прочувствовать во время плавания брассом: когда вы с усилием приподнимаете верхнюю половину туловища (и не только голову), чтобы вдохнуть, ноги неминуемо идут ко дну. Следовательно, если предположить, что плезиозавр действительно умел поднимать голову, ему пришлось бы держать все тело в вертикальном положении в воде для поддержания равновесия, учитывая, что шеи многих поздних плезиозавров были длиной с туловище и весили почти 10 тонн. Во-вторых, шейные позвонки плезиозавров были практически неподвижны и допускали лишь минимальную амплитуду колебаний и наклонов вверх-вниз, что означает: они двигались с преимущественно прямой шеей.

Хотя палеонтологи подтвердили эту точку зрения еще в 1914 году, образ змеиной шеи настолько укоренился в сознании людей, что спустя почти век его так и не удалось полностью искоренить.

Исходя из анатомического строения плезиозавров, мы можем также предположить, как они охотились. Плезиозавры не отличались изяществом, и их обтекаемость можно назвать недостаточно совершенной, однако четыре огромных ласта гарантировали достаточную скорость рывка на коротких дистанциях. Поэтому плезиозавры, в отличие от ихтиозавров, не были мастерами быстрого плавания и охотились главным образом из засады и путем внезапных нападений. Некоторые палеонтологи предполагали, что позднемезозойские плезиозавры из семейства эласмозаврид могли затаиваться на морском дне, а когда мимо проплывала добыча, стремительно бросаться на нее, используя преимущество длинной шеи, чтобы схватить жертву мертвой хваткой. Существовала и теория о том, что длинная шея позволяла плезиозаврам погружать в косяк рыбы лишь голову, оставляя массивное туловище снаружи, благодаря чему они не пугали рыб. Разумеется, короткошеие плезиозавры из надсемейства плиозавроидов определенно придерживались активного стиля охоты. В желудках плезиозавров палеонтологи часто находят останки съеденных ими животных: рыбьи кости, раковины аммонитов, клювы осьминогов и других головоногих. Кроме того, почти в каждой окаменелости обнаруживаются гастролиты — гладкие камни, которые плезиозавры заглатывали для усиления трения в желудке и помощи в измельчении пищи.

Что касается размножения плезиозавров, то ранние их представители обладали плечевым поясом, мощности которого хватало для поддержания тела на суше, поэтому они вполне могли регулярно выбираться на берег и, возможно, откладывали яйца. Однако когда плезиозавры эволюционировали в более поздние формы, масса большинства из них достигала нескольких десятков тонн. Для столь тяжелых животных выбираться на берег для кладки яиц было практически немыслимо — они попросту раздавили бы собственные ребра, в то время как их легкие оказались бы сжаты до полной потери способности расширяться. В силу этого в настоящее время принято считать, что поздние плезиозавры и практически все плиозавроиды были живородящими (точнее, яйцеживородящими): яйца вынашивались и вылуплялись внутри материнского организма, после чего на свет появлялись уже готовые детеныши. Подобный способ яйцеживорождения уже доказан на окаменелостях ихтиозавров и мозазавров, однако до сих пор так и не удалось обнаружить веских ископаемых доказательств того, что плезиозавры были яйцеживородящими.

Последний вопрос: успешно ли плезиозавры заселяли весь мировой океан? Следующая информация исчерпывающе отвечает на него.

Известный палеонтолог Дун Чжимин в середине-конце 1980-х годов дважды совершал экспедиции в арктические регионы Канады. На многочисленных островах канадской Арктики его экспедиционная группа обнаружила комплекс позднемезозойских морских и наземных переходных отложений, получивший название формация Юрика-Саунд. В этих слоях были найдены многочисленные растительные окаменелости. Геохронологические анализы показали, что возраст отложений составляет 75 миллионов лет, что соответствует позднемеловому периоду — золотому веку динозавров. Во время этой экспедиции Дун Чжимин не нашел окаменелостей динозавров, зато обнаружил останки крупных плезиозавров.

В конце 2006 года ученые из Аргентины и США объявили об обнаружении ископаемого скелета детеныша плезиозавра на острове Вега в Антарктиде. Эта находка оказалась лучше всего сохранившейся среди всех антарктических окаменелостей и самой полной окаменелостью плезиозавра за всю историю.

Остров Вега расположен в восточной группе островов на оконечности Антарктического полуострова и издавна привлекает внимание исследователей. Пролив Герберт отделяет его от острова Джеймс-Росс, а пролив Принца Густава — от полуострова Тринити. Остров был назван Отто Норденшёльдом, руководителем Шведской антарктической экспедиции, в честь корабля Вега, на котором тот совершил первое прохождение Северо-Восточного прохода в 1878–1879 годах под началом своего дяди, барона Норденшёльда. Это название восходит к звезде Вега.

Группу исследователей возглавлял Мартин, заведующий отделом позвоночной палеонтологии Геологического музея Южно-Дакотской школы шах и технологий. Сама окаменелость была изначально найдена Сойером, членом группы, на высоте 200 метров над уровнем моря на острове Вега. Сойер заметил там несколько обнаженных на поверхности земли позвонков, с которых сильный ветер сдул почву и породы. Окаменелость была вкраплена в породу вместе с раковинами ракообразных, что указывало на то, что в ту эпоху данная земля была морским дном. Неподалеку от места находки экспедиция обнаружила еще двух не столь полных плезиозавров, а также останки нескольких весьма продвинутых морских птиц.

Найденный детеныш плезиозавра жил 70 миллионов лет назад. Его длина составляла 1,5 метра, а во взрослом возрасте он мог достигать 10 метров в длину, что равнялось одной шестой части тела взрослой особи, и относился к эласмозавридам. Большая часть скелета этого малыша еще не до конца сформировалась. Особенности строения его тела свидетельствовали о некотором родстве с мауизавром, найденным в Новой Зеландии в 1874 году.

Любопытно, что брюшная полость этого плезиозавра сохранилась исключительно хорошо. Брюшные ребра не были длинными и прямыми, как у взрослых особей, а пересекали все брюхо, переплетаясь друг с другом — вплоть до пересечения сразу трех ребер. В желудке также обнаружилось множество окатанных мелких камешков, очевидно, являвшихся гастролитами. Это позволило впервые узнать, что даже юные плезиозавры уже умели использовать гастролиты для улучшения пищеварения. Весь скелет сохранился практически идеально, все кости находились на своих первоначальных местах, но самым большим разочарованием стало отсутствие черепа. Экспедиция предполагала, что череп должен находиться где-то рядом с туловищем, однако удаленность острова Вега от Антарктического полуострова и экстремальные погодные условия не позволили группе задержаться дольше, и ученым пришлось отказаться от поисков черепа, о чем остается только горько сожалеть.

По сравнению с финансированием и технологиями, настоящим противником здесь была погода: ураганный ветер со скоростью почти 113 километров в час сбивал людей с ног, заставляя прижиматься к земле. Перед тем как замесить гипс для упаковки окаменелости, суровый мороз превратил воду в тягучую массу, похожую на желе. Сама земля промерзла насквозь, став твердой как сталь: у экспедиции затупились все полтора десятка геологических молотков, а некоторые даже сломались, из-за чего в конце концов им пришлось задействовать перфоратор. С трудом наложив гипсовую повязку, группа обнаружила, что блок получился слишком большим и тяжелым для транспортировки. К счастью, на помощь пришли военнослужащие аргентинской армии, выделившие вертолет, и совместными усилиями гипсовый монолит удалось погрузить на борт. Вскоре груз доставили на базовый лагерь в проливе Герберт, откуда знаменитое научно-исследовательское судно-ледокол Лоуренс М. Гулд увезло его в Соединенные Штаты. Прославилось оно тем, что зафрахтовано Национальным научным фондом США и за годы своей работы перевезло бесчисленное множество научно-исследовательских экспедиций.

Исследователи выяснили, что место находки окаменелости представляло собой мелководное песчаное дно, покрытое толстым слоем вулканического пепла, причем вместе с ним на поверхность извлекли крупные куски древесины, охваченные вулканическими отложениями. Они предположили, что причиной гибели этого малыша стала катастрофа, напоминающая масштабное извержение вулкана Сент-Хеленс...

Ударная волна от извержения ввергла в море весь пепел и растительность, и животное было заживо погребено, не успев спастись. Богатый кремнием вулканический пепел за последующие миллионы лет медленно просочился в кости, сохранив для нас великолепную окаменелость.

Начиная с 1998 года, совместная американо-аргентинская экспедиционная группа провела уже несколько научных выездов с целью сравнения климата древней Антарктиды и древней Южной Дакоты, неизменно находя в ходе каждой поездки фрагментарные окаменелости детенышей плезиозавров и мозазавров. Поскольку здесь было обнаружено немало останков неокрепших животных, исследователи убеждены, что некогда это мелководье служило «детским садом» для разнообразных морских рептилий: все детеныши жили здесь в период неполного развития, находя укрытие от хищников среди кораллов и скал.

Все вышепереложенные факты несут в себе единый посыл: даже в полярных регионах плезиозавры чувствовали себя весьма комфортно. А потому ответ на вопрос о том, успешно ли плезиозавры заселяли весь мировой океан, более чем очевиден.