Время динозавров. Новая история древних ящеров

У орнитомимозавров Дарлы и Франсуа присутствовали не только перья. У них были и крылья. Хорошо видны черные пятна на костях рук, к которым крепились большие маховые перья, аккуратная серия точек и тире, расположенных линиями вдоль предплечий. Хотя летать этот динозавр не мог — он был слишком большой и тяжелый, его руки — слишком короткими, а крылья слишком маленькими, чтобы обеспечить достаточно большую площадь поверхности для поддержания животного в воздухе. Кроме того, у него не было огромных мышц грудной клетки, необходимых для машущего полета (у современных птиц есть массивные грудные мышцы, которые мы с удовольствием едим), а также асимметричных перьев (в которых ведущая лопасть короче и жестче, чем задняя), необходимых для движения в воздушных потоках. То же можно сказать и о многих крылатых тероподах Ляонина, в том числе о чжэньюаньлуне. Конечно, крылья у них были, но здоровенное тело, недоразвитые крылышки и слабые грудные мышцы делали их совершенно неспособными к полету.

Но зачем еще могли динозаврам понадобиться крылья? Это может показаться загадкой, но стоит помнить, что нынешние птицы используют крылья не только для полета (поэтому, например, нелетающие птицы вроде страусов не утратили крылья полностью). Крылья нужны для демонстрационного поведения, чтобы очаровать партнера или отпугнуть соперника, они служат стабилизаторами при лазании по деревьям, плавниками при плавании, одеялами при высиживании яиц и выполняют много других функций. Они могли бы развиться по любой из этих причин — или по какой-нибудь другой, — но демонстративная функция кажется наиболее вероятной, и доказательств в ее пользу становится все больше.

Когда я работал в Нью-Йорке с Марком Нореллом, другой студент писал диссертацию в нескольких часах езды на север, в Йельском университете, в том же отделе, где Остром преподавал до самой своей смерти в 2005 г. Якоб Винтер приехал из Дании, и выглядит он соответственно — высокий, с песочными волосами, густой бородой и пронзительным взглядом викинга. Якоб никогда не собирался изучать динозавров: его влечет кембрий — период за несколько сотен миллионов лет до динозавров, когда жизнь в океанах развивалась взрывными темпами. Изучая древних обитателей океана, Якоб задумался, как фоссилизация работает на микроскопическом уровне. Он начал рассматривать различные окаменелости под мощным микроскопом и понял, что во многих из них сохранились небольшие пузырьковидные структуры. Сравнение с современными тканями животных показало, что это меланосомы, в которых содержатся пигменты. Так как меланосомы разного размера и формы соответствуют разным цветам (вытянутые содержат черный пигмент, округлые — ржаво-красный и так далее), Якоб рассудил, что по меланосомам окаменелостей можно сказать, какого цвета доисторическое животное было в жизни. Нам всегда говорили, что это невозможно, но Якоб доказал ошибочность таких утверждений. Это одна из самых остроумных догадок, которую когда-либо делал палеонтолог на моей памяти.

Естественно, Якоб решил взглянуть на вновь обнаруженных пернатых динозавров. Он надеялся, что, если перья сохранились достаточно хорошо, в них могут остаться меланосомы. Вместе с китайскими коллегами они одного за другим рассмотрели динозавров Ляонина под микроскопом, и догадка Якоба оказалась верной. Меланосомы были повсюду — всех форм и размеров, ориентации и распределений — то есть у нелетающих крылатых динозавров перья были всех цветов радуги. Некоторые даже отливали металлическим блеском, как у воронов. Такие красочные крылья идеально подходили для демонстраций — как сказочный хвост павлина. Хотя это не доказывает наверняка, что динозавры использовали крылья для демонстраций, это убедительные косвенные доказательства. Совокупность данных — что крылья сначала появились у динозавров, слишком больших и неуклюжих, чтобы летать; что эти крылья были богато окрашены; и что современные птицы используют крылья для демонстраций — позволила выдвинуть принципиально новую гипотезу. Крылья первоначально появились как демонстрационные структуры — своего рода рекламные щиты на передних лапах, а иногда, как у микрораптора, на ногах и даже на хвосте. А затем эти динозавры с крыльями-украшениями неожиданно обнаружили, что их «билборды» имеют широкую поверхность, которая по нерушимым законам физики создает подъем и тягу. Самым ранним крылатым динозаврам вроде орнитомимозавров и даже большинству хищников вроде чжэньюаньлуна подъемная сила и торможение, вызываемое их демонстративными поверхностями, скорее мешали. Да и возникающей подъемной силы все равно не хватало, чтобы поднять таких крупных животных в воздух. Но у более продвинутых Paraves, с волшебным сочетанием больших крыльев и меньшего размера тела, рекламные щиты могли бы взять на себя и аэродинамическую функцию. Эти динозавры теперь могли перемещаться по воздуху, пусть поначалу и неуклюже. Появился полет — причем по чистой случайности, когда рекламные щиты трансформировались в аэродинамические профили.