Чому метеорит знищив динозаврів, але дав шанс ссавцям?
NASA / DON DAVIS66 мільйонів років тому на Землі закінчився крейдяний період. Закінчився феєрично (або апокаліптично - це вже кому як): падінням гігантського - 10 км у діаметрі - метеорита, який вибухнув мільярдом атомних бомб так, що вибухова хвиля кілька разів обігнула земну кулю.
Вибух вщент випалив ліси, викликав гігантські цунамі та підняв в атмосферу на висоту кількох кілометрів мільйони тонн сажі та пилу.
Метеорит винищив господарів планети - динозаврів (не всіх, і не відразу, але оговтатися після такого удару вони вже не змогли), а з ними і три чверті всіх видів флори й фауни, що жили на планеті. Але при цьому "змилосердився" до деяких дрібних і непомітних ссавців, які до того трималися переважно в тіні: тягатися з динозаврами їм було не під силу, а завести ікла й пазурі вони не встигали еволюційно - зжерти їх встигали ще до цього.
Серед тих, хто вижив, був і один наш дуже далекий родич - його вважають одним з перших приматів - пургаторіус.
Це істота, щось середнє між дрібною білкою та землерийкою, швидше за все вела норний спосіб життя, харчувалася комахами і всім, що траплялося, була невибагливою, непомітною і за сьогоднішніми мірками займала екологічну нішу гризунів.
Одним з тих, хто вижив у катаклізмі, був маленький пургаторіус - наш дуже далекий предок"Щур виживе скрізь" - приблизно такою є думка автора книги "Сходження і правління ссавців" Стіва Брусатті та його колег-палеонтологів з Единбурзького університету, які вирішили розібратися, як саме ранні ссавці зуміли так швидко і вдало пристосуватися до умов, що різко змінилися.
Звичайно, день катастрофи був жахливим для всього живого - не лише динозаврів, а й інших рептилій, а також риб, птахів та ссавців.
"Це був не звичайний астероїд, а найбільший за останні пів мільярда років, - підкреслює Брусатті, - і ссавці мало не вирушили слідом за динозаврами".
- Астероїди чи вулкани? Нові дані про те, чому вимерли динозаври
- Вчені: динозаври почали вимирати ще до падіння астероїда
- Як динозаври займалися сексом
До кінця крейдяного періоду ссавців було вже напрочуд багато, каже палеонтологиня з Единбурзького університету Сара Шеллі. Там були і комахоїдні звірята, що жили на деревах або в норах, і дивні створіння з передніми зубами як леза, призначеними для поїдання фруктів та горіхів.
Були й невеликі, розміром із кішку, хижаки з вельми сильними щелепами, призначеними для розгризання кісток.
Відразу після удару метеорита переважна більшість цієї різноманітності - 9 з кожних 10 видів ссавців - була втрачена. Натомість перед тими, хто вижив, відкрилися небачені досі перспективи.
"Тільки уявіть, що ви - один з наших далеких предків, розміром з мишу, маленьке полохливе звірятко, що шастає по кутах, - пропонує Брусатті. - І тут настає історичний момент: всі тиранозаври та інші величезні ящери раптом зникли, і перед вами відкривається увесь світ".
Ссавці мільйони років жили в тіні динозаврів, залишаючись маленькими і малопомітнимиТут, правда, була одна маленька заковика: разом зі страшними динозаврами в гігантській пожежі зникли всі ліси, небо почорніло від сажі, світло не пробивається, фотосинтез зупинився - словом, справжня ядерна зима. Екосистеми руйнуються як карткові будиночки, світ раптом стає дуже непридатним і навіть ворожим.
Що ж насамперед зробили ссавці? Правильна відповідь - не стали зростати до розміру динозаврів.
Краще менше, та краще
Їхні невеликі розміри спочатку визначалися тим, що їм доводилося конкурувати з динозаврами, цю конкуренцію вони програвали за багатьма параметрами, проте для "фауни періоду катастрофи", як її називають, це раптом виявилося великою і навіть життєво важливою перевагою.
"Ці ссавці виглядали та й поводилися подібно до мишей або щурів, і так і залишалися б непомітними, але в "дивному новому світі" вони розцвіли, тому що виявилися чудово пристосованими до моторошних постапокаліптичних умов", - говорить Брусатті.
Дрібним тваринам було зручніше розмножуватися.
Як нагадує інша палеонтологиня Единбурзького університету, Орнелла Бертран, у випадку з сучасними тваринами, чим вони більші, тим довше у них триває вагітність. Наприклад, африканська слониха виношує слоненя 22 місяці, тоді як вагітність у миші триває лише 20 днів. Не дивно, що у тварин розміром з мишу було набагато більше шансів відновити чисельність популяції після катастрофи.
До того ж великі тварини довше досягають статевої зрілості - ще одна причина, через яку зійшли нанівець динозаври, особливо великі.
"Вони потребували чимало часу, щоб стати дорослою особиною: у тиранозавра на це йшло 20 років, - каже Брусатті. - І не те щоб вони повільно росли, просто багато хто з них був величезний, а щоб з крихітного малюка вирости у дорослого динозавра, потрібний значний час".
Під землею, зате живі
Іншим ключем до успіху виживання ссавців після катастрофи може бути дуже дивна будова їхніх тіл у період палеоцену і трохи пізніше.
За словами палеонтологині Сари Шеллі, яка займається порівняльним аналізом гомілкових кісток ссавців епохи палеоцену і сучасних тварин (ці невеликі і дуже щільні кістки зазвичай зберігаються краще за інші), кістки древніх ссавців разюче відрізняються від кісток сьогоднішніх - вони набагато міцніші.
Периптикуси, далекі предки сучасних свиней і корів, всупереч тенденції стали нарощувати м'язи і вагуУ тварин постапокаліптичної доби була потужна мускулатура та міцні кістки, які найбільше нагадують кістки сучасних норних тварин.
"З цього, - каже Шеллі, - і виникла гіпотеза про те, що успішно пережити катастрофу змогли тварини, які вміли заритися під землю. Вони пережили самий момент удару і пожежі, що пішли за цим, потім перечекали там ядерну зиму і взагалі подовгу відсиджувалися під землею".
Тварини, що пережили катастрофу, відрізнялися міцною статурою, і їхні нащадки успадкували ці корисні риси.
"Це простежується протягом 10 мільйонів років палеоцену, - зазначає Шеллі, - навіть тварини, які мешкали на деревах, були масивними".
Але якщо ці тварини справді пристосувалися до життя під землею у викопаних ними самими або зайнятих чужих норах, то, на думку Бертран, це не могло не позначитися на їхній спритності - і не на краще. Справді, навіщо землекопу спритність білки?
"Ми знаємо, що відразу не стало лісів, і всі звірі, що жили на деревах, раптом лишилися без звичного середовища проживання, - вказує вона. - Тож одна з теорій полягає в тому, що спритність і гнучкість стали не потрібні".
Їсти все, що рухається та не рухається
При падінні астероїда загинула майже вся рослинність суші - початкова ланка багатьох харчових ланцюжків. В результаті перевагу отримали ті ссавці, хто був менш перебірливий у їжі: вередуни просто померли з голоду.
Наприклад дидельфодон, сумчастий звір розміром з кішку, досить великий для ссавців того періоду, що полював на тварин поменше, після катастрофи не зміг перейти на іншу дієту, втратив свою екологічну нішу і зник.
"Тварини, які змогли пережити катаклізм, зробили це переважно завдяки тому, що не були надто зациклені на одній їжі, - стверджує Шеллі. - Якщо ви - маленьке звірятко, вам легше і швидше змінити дієту та спосіб життя, а це - чудова стратегія виживання".
Втім, як зазначає Брусатті, іноді навпаки допомагала й вузька спеціалізація. Так, у виграші раптом опинилися ті тварини, які були пристосовані до насіння.
"Насіння було продовольчим резервом, доступним будь-якій тварині, яка могла вживати їх у їжу, - каже вчений. - Наприклад, якщо ви були тиранозавром, то ваше везіння на цьому завершувалося, тому що еволюція не обдарувала вас можливістю харчуватися зернами, але якщо вам пощастило народитися птахом із дзьобом, заточеним під цю їжу, або ссавцем, який спеціалізувався саме на такій їжі, то фортуна посміхалася вам на весь рот - або скільки там у неї є зубів".
І якщо спочатку насіння допомогло фауні вижити, то потім, коли ядерна зима закінчилася і проглянуло сонце, з насіння, яке рознесли ці тварини, виросли нові ліси і вся інша рослинність. Так Земля набула нової флори.
Менше думати
Чим більше часу минало після катастрофи, тим активніше оживали екосистеми, і ссавці почали заповнювати ніші, раніше зайняті динозаврами.
"Диверсифікація ссавців почалася відразу після вимирання динозаврів, причому це була різноманітність в усіх сенсах", - каже Бертран.
Зокрема, вони почали збільшуватися у розмірах, але при цьому вчені помітили одну цікаву особливість: мозок цих ссавців не встигав за збільшенням їхнього тіла.
"Це дуже важливо розуміти, - наголошує Бертран, - тому що, на перший погляд, можна було б припустити, що саме розум допоміг нам вижити і згодом стати господарями планети. Проте факти свідчать про те, що пережити наслідки удару астероїда нам допомогли зовсім не мізки" .
Більше того, для ссавців раннього палеоцену великий (щодо розміру їхнього тіла) мозок міг навіть стати на заваді.
"Навіщо потрібен великий мозок, адже його занадто дорого утримувати, - пояснює Бертран. - Тому, хто має великий мозок, потрібне посилене харчування - а якщо їжі бракує, весь вид просто вимре".
Замість мозку ссавці для адаптації стали нарощувати м'язи. Наприклад, травоїдний ектоконус, ймовірний далекий предок сьогоднішніх копитних, лише за кілька сотень тисяч років (якоїсь миті з погляду геології) набрав солідну вагу в 100 кілограмів. Ну а за травоїдними почали додавати у вазі й хижаки.
За словами Шеллі, на цей стрімкий зліт ссавців, який пішов одразу за катастрофою, вчені занадто довго не звертали заслуженої уваги.
Після вимирання динозаврів дуже швидко з'явилися такі великі травоїдні та хижаки, як гірахіус (ліворуч) та арктоціон"Їх називали архаїчними, примітивними, а насправді вони просто були іншими, - стверджує вона. - Їхні предки пережили друге за масштабами масове вимирання в історії Землі, і це були не якісь тупоголові ідіоти, які безцільно бродили планетою! Ні, вони виживали, процвітали - і в них це добре виходило".
Ці ссавці успішно заповнили численні екологічні ніші, назавжди покинуті чудовими, суперспеціалізованими динозаврами, які чудово підходили для пізнього крейдяного періоду, але виявилися абсолютно непідготовленими до життя в постапокаліптичному світі.
"Важко уявити собі, як динозаври, що жили десятки мільйонів років, які стали гігантами розміром з літак або хижаками завбільшки з автобус, були знищені в ту саму мить, коли різко змінилася Земля, - каже Брусатті. - Вони були надто погано пристосовані до нових реалій життя та не змогли адаптуватися".
Тим фантастичнішим, на думку единбурзьких учених, виглядає сценарій подальших подій.
Злощасний (або посланий ссавцям з неба) астероїд назавжди змінив хід життя на Землі"Ми з'явилися на цій планеті випадково, - робить з цього висновок Бертран. - Астероїд міг промахнутися, впасти в океан в іншій частині планети, і тоді відбір тварин, що вижили, відбувався б за іншим принципом. Коли думаєш про це, з глузду можна з'їхати".
- Перші динозаври були невеличкими і полювали на комах - вчені
- "Я все покинув і почав робити динозаврів". Історія майстра з Коломиї
"Він міг пролетіти повз, міг зачепити лише верхній шар атмосфери, міг зруйнуватися ще на підльоті до Землі, - вторить їй Брусатті. - З ним могло статися все, що завгодно, але чисто випадково він попрямував прямо до Землі".
Тож усі ссавці, які живуть сьогодні на нашій планеті, можуть сказати цьому астероїду красно дякую.
Хочете отримувати головні новини в месенджер? Підписуйтеся на наш Telegram або Viber!