До начала зверей

Анна Новиковская

Они начали свой путь за миллионы лет до появления первых динозавров, во времена, когда жизнь на Земле только-только начала осваивать сушу.Они властвовали во времена глобального оледенения, пережили величайшее вымирание из известных человечеству и окончательно исчезли уже на закате эры рептилий.Твои предки. Мои предки. Предки льва и мамонта, индрикотерия и землеройки – всех млекопитающих, когда-либо появлявшихся на этой планете.Имя им – синапсиды.Вот их история.Для широкого круга читателей.

Справочный отдел

Слово о миллиардах, или Что такое геохронология

Как уже говорилось, возраст нашей планеты составляет порядка четырех с половиной миллиардов лет, и такой огромный срок уж никак нельзя измерить человеческими мерками. Год, век или даже целое тысячелетие — все это поистине ничтожно по сравнению с теми миллионами, что отделяют, скажем, вымирание последнего индрикотерия от появления первого шерстистого носорога, так что, дабы не утонуть в безбрежном океане времени, ученые-геологи прибегли к давно испытанному способу: разделили срок существования Земли на более мелкие кусочки, потом на еще более мелкие, и еще, и еще… пока, наконец, вгоняющие в дрожь четыре с половиной миллиарда не превратились в куда более удобоваримые миллионы лет.

Тоже, разумеется, не так мало… Но, по крайней мере, в этих временных промежутках еще можно разобраться!

Итак, самой крупной единицей деления геологической истории является эон, что по-древнегречески значит «эпоха» — колоссальный отрезок времени, радикально отличающийся от остальных составом и степенью развития всех сфер Земли — водной, земной, воздушной и биологической.

Всего эонов насчитывается четыре:

1. Катархей («ниже древнего») — древнейший из эонов, начавшийся в момент зарождения Земли и окончившийся примерно четыре миллиарда лет назад. Осадочных горных пород того времени не существует — они на тысячу раз успели переплавиться в земной мантии, поэтому что именно происходило в те времена на поверхности планеты — неразрешимая загадка.

2. Архей («древний») длился целых полтора миллиарда лет, и именно в те времена на планете впервые появились живые организмы. Поскольку атмосфера древней Земли была бедна кислородом, первые живые клетки были анаэробами (то есть не нуждались в кислороде, более того — для них он был ядовит!) и обитали в глубинах архейского океана — мелкого и чрезвычайно кислого соленого раствора, ставшего колыбелью всей современной жизни.

3. Протерозой («первая жизнь») был еще длиннее архея и является самым продолжительным из всех эонов: он занял почти два миллиарда лет! За это время сформировалась кислородная атмосфера, объем мирового океана достиг современного уровня, а среди живых существ появились многоклеточные организмы, в том числе многие современные беспозвоночные, такие как моллюски и членистоногие. Также некоторыми учеными предполагается, что протерозоем датируется самое продолжительное глобальное оледенение, превратившее Землю в снежный шар почти на триста миллионов лет; в результате этой катастрофы огромная часть живых организмов погибла, и лишь чудом некоторым из них удалось выжить.

4. Фанерозой («явная жизнь») — последний из эонов, начавшийся примерно 550 миллионов лет назад и продолжающийся до сих пор. Именно во время фанерозоя жизнь окрепла и расцвела, породив сложные сообщества как в океанах, так и на суше; количество ископаемых, датируемых фанерозоем, в разы превосходит все, что известно из более ранних эпох, так что ничего удивительного, что именно на этом времени сосредоточена львиная доля внимания палеонтологов, и именно про фанерозой ученым известно большего всего.

Следом за эонами «по старшинству» идут эры — несколько меньшие по размеру временные отрезки, обычно разделяемые массовыми вымираниями. Насчитывается эр целых десять, при этом большая часть их относится к архею и протерозою, тогда как из фанерозоя известно всего три эры: палеозойская («древняя жизнь»), мезозойская («средняя жизнь») и кайнозойская («новая жизнь»). Эры же делятся на периоды, каждый из которых обычно составляет от пятидесяти до ста миллионов лет (есть, впрочем, и исключения — например, силурийский период длился всего около двадцати пяти миллионов лет), и именно периоды принято считать своеобразной «универсальной единицей» измерения геологического времени, точно так же, как объем измеряют литрами, а массу — килограммами. То, что периоды могут делиться на системы, ярусы и отделы, никого особо не волнует, и если об эоархейской эре или оленекском ярусе мало кто слышал, то юрский или четвертичный периоды известны многим школьникам.

Впрочем, рассматривать все периоды истории — а их насчитывается двадцать два — не слишком-то интересно, особенно если учесть, что, опять же, чуть меньше половины их приходится на время до начала палеозойской эры… так что, пожалуй, остановимся подробно лишь на пяти периодах, имеющих к нашему рассказу непосредственное отношение. Два из них — каменноугольный и пермский — выделяются в конце палеозойской эры, а еще три — триасовый, юрский и меловой — это уже мезозой, и именно за этот промежуток времени, длившийся более двухсот миллионов лет, появились, расцвели и постепенно исчезли наши зверообразные предки, на середине своего пути успевшие-таки дать начало первым млекопитающим.

…и о миллионах, или Немного о систематике

Количество видов живых существ, населяющих Землю, поистине огромно — оно оценивается примерно в десять миллионов, при этом большая их часть по-прежнему не известна ученым. Каждый год все новые и новые имена вносятся в гигантскую библиотеку данных, и, как и во всякой библиотеке, этому впечатляющему собранию томов потребовался свой каталог, призванный не дать постороннему читателю заблудиться и запутаться в бессчетном количестве букв, слов и предложений, которыми записано биоразнообразие нашей планеты.

Так и родилась на свет наука под названием систематика.

Впервые о возможности упорядочить окружающую природу задумались еще древнегреческие мудрецы Гептадор и Аристотель, призвавшие объединять похожее с похожим, но в то же время не класть в одну корзинку розу и жабу, тритона и лягушку, а также саламандру черную и саламандру огненную, даром, что последняя и без того «кричит» о своем отличии вызывающей пятнистой окраской! Идея прижилась, и сегодня без систематики уже не обойтись, а уж в отношении ископаемых видов животных — тем более…

Вот только с ними все гораздо, гораздо сложнее.

Скажем, для примера, живет в современном мире серый волк. Canis lupus, если по-латыни, то есть волк (lupus) из рода Собак (Canis). Род этот, к слову, не такой уж многочисленный, однако только на территории России обитает сразу два его представителя: уже упомянутый серый волк, он же обыкновенный, а также азиатский шакал, он же чекалка Canis aureus. Оба этих вида довольно сильно смахивают друг на друга, внешне отличаясь лишь размерами, мелкими деталями анатомии и цветом меха, а уж по скелетам их и вовсе разграничить могут разве что специалисты, даже если кости в идеальном состоянии!

Теперь же представьте, что кости переломаны. Скручены. Частью потеряны, частью уничтожены геологическими процессами, давным-давно превратившими их в порошок. Что живые родственники обладателя костей приходятся ему далекими-далекими потомками, тысячу раз прошедшими горнила эволюции, либо же их прямое родство вообще не установлено, поэтому ученым приходится прибегать к «помощи» с левого бока притесавшихся десятиюродных внучатых племянников, дабы придать своим выводам хоть какое-то правдоподобие.

На подобном уровне быть полностью уверенным в идентификации скелета до вида?

Пф-ф-ф. Тут бы с семейством как-нибудь не ошибиться!..

Но не будем углубляться в дебри, ограничимся тем минимумом, что потребуется для переправы через двести миллионов лет, отделяющих друг от друга наших первого и последнего зверообразного предшественника. Итак, базовой единицей палеонтологической систематики, как и любой другой, служит вид, объединяющий тех животных, что разделяют общий внешний вид, анатомию и физиологию, живут в схожих условиях и способны приносить плодовитое потомство. Правда, при идентификации вымерших животных добраться до вида не так-то просто: мало того, что, как уже упоминалось, близкие виды не слишком-то отличаются друг от друга строением скелета, так еще и животные различных возрастов могут выглядеть совершенно по-разному! Поэтому тираннозавр рекс Tyrannosaurus rex как был, так и остается единственным видом рода Tyrannosaurus, тогда как род пситтакозавров Psittacosaurus насчитывает как минимум тринадцать видов животных, довольно хорошо различающихся как анатомически, так и местами обнаружения скелетов. Вдобавок, для пситтакозавров известны скопления останков молодых и взрослых животных, что позволяет с уверенностью отличать родителей и их детенышей друг о друга, так что, пожалуй, это один из немногих случаев, когда выделение нового рода ископаемых не ограничилось одним-единственным, так называемым «типовым» видом, но приобрело почти «современный» облик.

Следующим за родом обычно следует семейство, за семейством — отряд, за отрядом — класс… ну, а дальше уже идут такие крупные объединения, что обычно употребляются лишь в научной литературе, поэтому их мы рассматривать не будем. Также существует множество промежуточных делений — например, в семействе Кошачьих (Felidae) выделяют подсемейство Больших кошек (Pantherinae) — и внесистематических рангов — например, клад — которые зачастую вводятся исключительно удобства ради… либо же как «мусорная куча» для тех видов, которые пока еще не могут занять определенное положение в системе из-за малого количества окаменелостей или же сочетания нескольких противоречащих друг другу признаков, что не позволяют отнести животное к какой-то конкретной группе.