Журнал «Вокруг Света» №05 за 2010 год

Чудовища мезозойских морей

Темнодонтозавр, живший около 200 миллионов лет назад, обладал глазами уникального размера. Их диаметр равнялся 26 сантиметрам при почти двухметровом размере черепа этого ящера

Благодаря находкам последних лет изучение морских ящеров мезозоя, долгое время остававшихся в тени своих дальних наземных родственников — динозавров, переживает настоящий ренессанс. Теперь мы можем вполне уверенно реконструировать облик и повадки гигантских водных рептилий — ихтиозавров, плиозавров, мозазавров и плезиозавров.

Скелеты водных рептилий стали известны науке одними из первых, сыграв важную роль в становлении теории биологической эволюции . Массивные челюсти мозазавра, найденные в 1764 году в карьере у голландского города Маастрихт, со всей очевидностью подтверждали факт вымирания животных, что для того времени было радикально новой идеей. А в начале XIX века находки скелетов ихтиозавров и плезиозавров, сделанные Мэри Эннинг в юго-западной Англии, дали богатый материал для исследований в области еще только формирующейся науки о вымерших животных — палеонтологии .

В наше время морские виды рептилий — солоноводные крокодилы , морские змеи и черепахи , а также галапагосские ящерицы-игуаны — составляют лишь небольшую долю пресмыкающихся, обитающих на планете. Но в мезозойскую эру (251–65 миллионов лет назад) их число было несравнимо больше. Этому, по-видимому, благоприятствовал теплый климат, позволявший неспособным к поддержанию постоянной температуры тела животным прекрасно себя чувствовать в воде — среде с высокой теплоемкостью. В те времена морские ящеры бороздили моря от полюса до полюса, занимая экологические ниши современных нам китов , дельфинов , тюленей и акул . На протяжении более 190 миллионов лет они составляли «касту» топ-хищников, охотившихся не только на рыбу и головоногих моллюсков, но и друг на друга.

Кронозавр был ужасом морей раннемеловой эпохи (125–99 миллионов лет назад) и одной из крупнейших морских рептилий всех времен. Имя ему дали в честь Кроноса — одного из древнегреческих титанов

Снова в воду

Как и водные млекопитающие — киты, дельфины и ластоногие, морские ящеры произошли от дышащих воздухом наземных предков: 300 миллионов лет назад именно пресмыкающиеся завоевали сушу, сумев благодаря возникновению яиц, защищенных кожистой скорлупой (в отличие от лягушек и рыб), перейти от размножения в воде к размножению вне водной среды. Тем не менее по тем или иным причинам то одна, то другая группа рептилий в разные периоды вновь «пытала счастья» в воде. Точно указать эти причины пока не представляется возможным, но, как правило, освоение видом новой ниши объясняют ее незанятостью, наличием пищевых ресурсов и отсутствием хищников.

Настоящее вторжение ящеров в океан началось после самого крупного за всю историю нашей планеты пермскотриасового вымирания (250 миллионов лет назад). О причинах этой катастрофы специалисты спорят до сих пор. Выдвигаются разные версии: падение крупного метеорита , интенсивная вулканическая активность , массовый выброс гидрата метана и углекислого газа. Ясно одно — за крайне непродолжительный по геологическим меркам период времени из всего многообразия видов живых организмов не стать жертвой экологической катастрофы удалось лишь каждому двадцатому. Опустевшие теплые моря предоставляли «колонизаторам» большие возможности, и, вероятно, именно поэтому в мезозойскую эру возникло сразу несколько групп морских рептилий. Четыре из них по численности, разнообразию и распространению поистине не имели себе равных. Каждая из групп — ихтиозавры, плезиозавры, их родственники плиозавры, а также мозазавры — состояла из хищников, занимавших вершины пищевых пирамид. И каждая из групп породила колоссов поистине чудовищных размеров.

Важнейшим фактором, определившим успешное освоение мезозойскими пресмыкающимися водной среды, послужил переход к живорождению. Вместо того чтобы откладывать яйца, самки производили на свет полностью сформировавшихся и довольно крупных детенышей, тем самым повышая их шансы на выживание. Таким образом, жизненный цикл рептилий, о которых здесь идет речь, теперь полностью проходил в воде, и последняя ниточка, связывающая морских ящеров с сушей, была порвана. В дальнейшем, по-видимому, именно это эволюционное приобретение позволило им уйти с мелководий и покорить открытое море. Отсутствие необходимости выходить на берег сняло ограничения на размеры, и некоторые из морских рептилий воспользовались преимуществами гигантизма. Вырасти большим — непросто, но уж если вырос — попробуй одолей такого. Сам кого угодно обидит.

Шонизавр — самая большая морская рептилия за всю историю эволюции, возраст которой превышает 200 миллионов лет. Весила такая громадина до 40 тонн. Вероятно, пищей ей служили мелкие стайные рыбы и кальмары

Ихтиозавры — больше, глубже, быстрее

Предки рыбоящеров-ихтиозавров, освоившие водную среду около 245 миллионов лет назад, были некрупными обитателями мелководий. Их тело было не бочкообразным, как у потомков, а удлиненным, и его изгибание играло не последнюю роль при движении. Однако в течение 40 миллионов лет внешний вид ихтиозавров существенно изменился. Исходно удлиненное тело стало более компактным и идеально обтекаемым, а хвостовой плавник с большой нижней лопастью и маленькой верхней у большинства видов трансформировался в почти симметричный.

О родственных связях ихтиозавров палеонтологам приходится только догадываться. Считается, что эта группа очень рано отделилась от эволюционного ствола, впоследствии давшего такие ветви пресмыкающихся, как ящерицы и змеи, а также крокодилы, динозавры и птицы. Одной из главных проблем до сих пор остается отсутствие переходного звена между наземными предками ихтиозавров и примитивными морскими формами. Первые известные науке рыбоящеры — это уже полностью водные организмы. Каков был их предок, пока сказать затруднительно.

Длина шеи эласмозавров, живших 100 миллионов лет назад, зачастую превышала суммарную длину их тела и хвоста. Шея была их главным инструмен том для охоты на рыбу и головоногих моллюсков

Длина большинства ихтиозавров не превышала 2–4 метров. Однако среди них были и гиганты, достигавшие 21 метра. К таким громадинам относились, например, шонизавры, жившие в конце триасового периода, около 210 миллионов лет назад. Это одни из самых больших морских животных, когда-либо обитавших в океанах нашей планеты. Кроме огромных размеров этих ихтиозавров отличал очень длинный череп с узкими челюстями. Чтобы представить себе шонизавра, как пошутил один американский палеонтолог, надо надуть огромного резинового дельфина и сильно вытянуть ему морду и плавники. Самое интересное заключается в том, что только у молодняка были зубы, тогда как десны взрослых рептилий были беззубыми. Вы спросите: как же питались такие колоссы? На это можно ответить: если бы шонизавры были поменьше, то можно было бы предположить, что они гонялись за добычей и глотали ее целиком, как это делают меч-рыба и ее родственники — марлины и парусники. Однако быстроходными двадцатиметровые гиганты быть не могли. Возможно, они насыщали себя мелкой стайной рыбой или кальмарами. Есть также предположение, что взрослые шонизавры использовали фильтрационный аппарат наподобие китового уса, позволявший им отцеживать из воды планктон. К началу юрского периода (200 миллионов лет назад) в морях появились виды ихтиозавров, сделавшие ставку на скорость. Они ловко преследовали рыбу и стремительных белемнитов — вымерших родственников кальмаров и каракатиц. По современным расчетам, трех-четырехметровый ихтиозавр стеноптеригиус развивал крейсерскую скорость не меньшую, чем одна из самых быстрых рыб, тунец (дельфины плавают в два раза медленнее), — почти 80 км/ч или 20 м/с! В воде! Основным движителем таких рекордсменов служил мощный хвост с вертикальными лопастями, как у рыб.

В юрском периоде, ставшем золотым веком ихтиозавров, эти ящеры были самыми многочисленными морскими пресмыкающимися. Некоторые виды ихтиозавров в поисках добычи могли нырять на глубину до полукилометра и больше. Различать движущиеся объекты на такой глубине эти рептилии могли благодаря размеру своих глаз. Так, у темнодонтозавра диаметр глаза равнялся 26 сантиметрам! Больше (до 30 сантиметров) — только у гигантского кальмара. От деформаций при быстром движении или на большой глубине глаза ихтиозавров предохранял своеобразный глазной скелет — опорные кольца, состоящие из более чем десятка костных пластинок, развивающихся в оболочке глаза — склере.

Вытянутая морда, узкие челюсти и форма зубов рыбоящеров указывают на то, что питались они, как уже говорилось, относительно некрупными животными: рыбой и головоногими моллюсками. Одни виды ихтиозавров обладали остроконечными коническими зубами, которые были хороши, чтобы хватать верткую, скользкую добычу. Напротив, у других ихтиозавров зубы были широкими, с тупыми или закругленными вершинами, чтобы давить раковины таких головоногих, как аммониты и наутилиды. Однако не так давно был обнаружен скелет беременной самки ихтиозавра, внутри которой кроме рыбьих костей нашли кости молодых морских черепашек и, что удивительнее всего, кость древней морской птицы. Есть также сообщение и об обнаружении в брюхе рыбоящера остатков птерозавра (летающего ящера). А это значит, что рацион ихтиозавров был значительно разнообразнее, чем считалось ранее. Более того, у одного из обнаруженных в этом году видов ранних рыбоящеров, живших в триасе (около 240 миллионов лет назад), кромки ромбических на поперечном сечении зубов были зазубренными, что говорит о его способности отрывать от добычи куски. Опасных врагов у такого монстра, достигавшего в длину 15 метров, практически не было. Однако эта ветвь эволюции по неясным причинам пресеклась во второй половине мелового периода, около 90 миллионов лет назад.

В костях тилозавров, живших 90–65 миллионов лет назад, обнаружены следы некрозов. Как правило, подобные патологии характерны для животных, погружающихся на большую глубину

Плезиозавры и плиозавры — непохожие родственники

На мелководьях морей триасового периода (240–210 миллионов лет назад) процветала еще одна группа рептилий — нотозавры. По своему образу жизни они больше всего напоминали современных тюленей, проводя часть времени на берегу. Для нотозавров была характерна удлиненная шея, а плавали они при помощи хвоста и перепончатых лап. Постепенно у некоторых из них лапы заместились на плавники, которые использовались как весла, и чем мощнее они были, тем больше ослабевала роль хвоста.

Нотозавры считаются предками плезиозавров, которых читатель хорошо знает по легенде о чудовище из озера Лох-Несс. Первые плезиозавры появились еще в середине триаса (240–230 миллионов лет назад), однако начало их расцвета приходится на начало юрского периода, то есть около 200 миллионов лет назад.

Тогда же появились и плиозавры. Эти морские рептилии были близкими родственниками, однако выглядели они по-разному. Представители обеих групп — случай уникальный среди водных животных — передвигались при помощи двух пар крупных веслообразных плавников, причем их движения, вероятно, были не однонаправленными, а разнонаправленными: когда передние плавники двигались вниз, задние — вверх. Также можно предположить, что чаще использовались только передние плавниковые лопасти — так экономилось больше энергии. Задние же подключались к работе только во время бросков на добычу или спасения от более крупных хищников.

Плезиозавров легко узнать по очень длинной шее. Так, например, у эласмозавра она состояла из 72 позвонков! Ученым известны даже скелеты, шея у которых длиннее, нежели тело и хвост, вместе взятые. И, по-видимому, именно шея была их преимуществом. Пусть плезиозавры были и не самыми быстрыми пловцами, зато самыми маневренными. Кстати, с их исчезновением длинношеие животные в море больше не появлялись. И еще один интересный факт: скелеты некоторых плезиозавров найдены не в морских, а в эстуарных (там, где реки впадали в моря) и даже пресноводных осадочных породах. Таким образом, ясно, что эта группа обитала не исключительно в морях. В течение долгого времени считалось, что плезиозавры питались главным образом рыбой и головоногими моллюсками (белемнитами и аммонитами). Ящер медленно и незаметно подплывал к стае снизу сзади и благодаря своей сверх длинной шее выхватывал добычу, хорошо заметную на фоне светлого неба, прежде чем стая бросалась наутек. Но сегодня очевидно, что рацион этих рептилий был богаче. В найденных скелетах плезиозавров часто встречаются гладкие камни, вероятно, специально проглоченные ящером. Специалисты предполагают, что это был не балласт, как считалось ранее, а самые настоящие жернова. Мускулистый отдел желудка животного, сокращаясь, двигал эти камни, а они раздавливали крепкие раковины моллюсков и панцири ракообразных, попавшие в утробу плезиозавра. Скелеты плезиозавров с остатками донных беспозвоночных свидетельствуют о том, что кроме видов, специализировавшихся на охоте в толще воды, были и такие, которые предпочитали, плавая у поверхности, собирать добычу со дна. Возможно также, что некоторые плезиозавры могли переходить с одного типа корма на другой в зависимости от его доступности, ведь длинная шея — это великолепная «удочка», при помощи которой можно было «ловить» самую разную добычу. Стоит добавить, что шея этих хищников была довольно жесткой конструкцией, и резко изгибать или поднимать ее из воды они не могли. Это, кстати, ставит под сомнение многие рассказы о лохнесском чудовище, когда очевидцы сообщают, что видели именно длинную шею, торчащую из воды. Самый крупный из плезиозавров — это новозеландский мауизавр, достигавший 20 метров в длину, почти половину которой составляла гигантская шея.

Первые плиозавры, жившие в конце триасового и начале юрского периодов (около 205 миллионов лет назад), сильно напоминали своих родственников-плезиозавров, поначалу вводя в заблуждение палеонтологов. Головы у них были относительно небольшие, а шеи — довольно длинные. Тем не менее к середине юрского периода отличия стали очень значительными: основной тенденцией их эволюции стало увеличение размеров головы и мощности челюстей. Шея, соответственно, стала короткой. И если плезиозавры охотились преимущественно за рыбой и головоногими моллюсками, то взрослые плиозавры гонялись за другими морскими рептилиями, в том числе плезиозаврами. Кстати, падалью они тоже не брезговали.

Самым крупным из первых плиозавров был семиметровый ромалеозавр, однако его размеры, в том числе и размеры его метровых челюстей, меркнут при сравнении с чудовищами, появившимися позднее. В океанах второй половины юрского периода (160 миллионов лет назад) хозяйничали лиоплевродоны — монстры, достигавшие, возможно, 12 метров в длину. Позднее, в меловом периоде (100–90 миллионов лет назад), жили колоссы сходных размеров — кронозавры и брахаухениусы. Однако самыми огромными были плиозавры позднеюрского периода.

Лиоплевродоны, населявшие морские глубины 160 миллионов лет назад, могли быстро передвигаться с помощью больших ласт, которыми они взмахивали словно крыльями

Еще больше?!

В последнее время палеонтологам несказанно везет на сенсационные находки. Так, два года назад норвежская экспедиция под руководством доктора Йорна Хурума извлекла из вечной мерзлоты на острове Шпицберген фрагменты скелета гигантского плиозавра. Его длину рассчитали по одной из костей черепа. Оказалось — 15 метров! А в прошлом году в юрских отложениях графства Дорсет в Англии ученых ждала еще одна удача. На одном из пляжей залива Уэймут местный собиратель ископаемых останков Кевин Шихан выкопал почти полностью сохранившийся огромный череп размером 2 метра 40 сантиметров! Длина этого «морского дракона» могла составлять целых 16 метров! Почти такой же была длина молодой особи плиозавра, найденного в 2002 году в Мексике и названного Монстром из Арамберри.

Но и это еще не все. В Музее естественной истории Оксфордского университета хранится гигантская нижняя челюсть плиозавра-макромеруса, размер которой составляет 2 метра 87 сантиметров! Кость повреждена, и считается, что ее полная длина была никак не меньше трех метров. Таким образом, ее владелец мог достигать 18 метров. Поистине императорские размеры.

Но плиозавры были не просто огромными, они были настоящими чудовищами. Если кто и представлял для них угрозу, то только они сами. Да, огромный, похожий на кита ихтиозавр-шонизавр и длинношеий плезиозавр-мауизавр были длиннее. Но колоссальные хищники-плиозавры были идеальными «машинами для убийства» и не имели себе равных. Трехметровые плавники стремительно несли монстра к цели. Могучие челюсти с частоколом из огромных зубов размером с банан крошили кости и разрывали плоть жертв, не считаясь с их размерами. Они воистину были непобедимы, и если кого и можно сравнить с ними по мощи, так это ископаемую акулу-мегалодона. Тираннозавр рекс рядом с гигантскими плиозаврами смотрится как пони перед голландским тяжеловозом. Взяв для сравнения современного крокодила, палеонтологи рассчитали давление, которое развивали челюсти огромного плиозавра в момент укуса: оказалось, примерно 15 тонн. Представление о мощи и аппетите одиннадцатиметрового кронозавра, жившего 100 миллионов лет назад, ученые получили, «заглянув» в его брюхо. Там они нашли кости плезиозавра.

На протяжении юрского и большей части мелового периода плезиозавры и плиозавры были доминирующими океанскими хищниками, хотя не следует забывать, что неподалеку всегда были акулы. Так или иначе, крупные плиозавры вымерли около 90 миллионов лет назад по неясным причинам. Однако, как известно, свято место пусто не бывает. На смену им в морях позднего мелового периода появились гиганты, которые могли бы соперничать с самыми могучими из плиозавров. Речь идет о мозазаврах.

Мозазавр мозазавру — обед

Группа мозазавров, заместившая, а может быть, и вытеснившая плиозавров и плезиозавров, возникла из эволюционной ветви, близкой к варанам и змеям. У полностью перешедших к жизни в воде и ставших живородящими мозазавров лапы заместились на плавники, однако основным движителем был длинный уплощенный хвост, причем у некоторых видов он оканчивался плавником наподобие акульего. Можно отметить, что, судя по патологическим изменениям, обнаруженным в окаменевших костях, некоторые мозазавры умели глубоко нырять и, как все экстремальные ныряльщики, страдали от последствий таких погружений. Некоторые виды мозазавров питались донными организмами, круша раковины моллюсков короткими широкими зубами с округлыми вершинами. Однако конические и немного загнутые назад страшные зубы большинства видов не оставляют сомнений в пищевых пристрастиях их обладателей. Они охотились на рыбу, в том числе акул, и головоногих моллюсков, крушили панцири черепах, глотали морских птиц и даже летающих ящеров, рвали на части других морских рептилий и друг друга. Так, внутри девятиметрового тилозавра были найдены полупереваренные кости плезиозавра.

Конструкция черепа мозазавров позволяла им глотать целиком даже очень крупную добычу: как у змей, их нижняя челюсть была снабжена дополнительными суставами, а некоторые кости черепной коробки сочленялись подвижно. В результате распахнутая пасть была поистине чудовищных размеров. Более того, в ней на нёбе росли два дополнительных ряда зубов, позволявших крепче удерживать добычу. Однако не стоит забывать, что на мозазавров тоже охотились. У найденного палеонтологами пятиметрового тилозавра был раздавлен череп. Единственный, кто мог такое сделать, так это другой, более крупный мозазавр.

За 20 миллионов лет мозазавры бурно эволюционировали, дав гигантов, по массе и размерам сравнимых с монстрами из других групп морских рептилий. К концу мелового периода, во время очередного великого вымирания, гигантские морские ящеры исчезли вместе с динозаврами и птерозаврами. Возможными причинами новой экологической катастрофы могли стать удар огромного метеорита и (или) повышенная вулканическая активность.

Первыми, причем еще до мелового вымирания, исчезли плиозавры, несколько позднее — плезиозавры и мозазавры. Считается, что произошло это из-за нарушения пищевых цепей. Сработал принцип домино: вымирание некоторых массовых групп одноклеточных водорослей привело к исчезновению тех, кто ими питался — рачков, и, как следствие, рыб и головоногих моллюсков. Морские рептилии находились на вершине этой пирамиды. Вымирание мозазавров, например, могло быть следствием вымирания аммонитов, составлявших основу их рациона. Тем не менее окончательной ясности в этом вопросе нет. Например, две другие группы хищников, акулы и костистые рыбы, также питавшиеся аммонитами, пережили эпоху позднемелового вымирания с относительно небольшими потерями.

Как бы то ни было, но эра морских монстров закончилась. И только через 10 миллионов лет вновь появятся морские гиганты, но уже не ящеры, а млекопитающие — потомки похожего на волка пакицетуса, первым освоившего прибрежное мелководье. От него ведут свою родословную современные киты. Однако это уже другая история. Наш журнал рассказал об этом в первом номере 2010 года.

Андрей Островский