Научная история динозавров началась в первой половине XIX в., и к концу столетия ученые сделали ключевые открытия. Вплоть до 1850-х гг. было известно всего три вида динозавров — это уже знакомые нам мегалозавр, игуанодон и гадрозавр, однако буквально через десятилетие их количество многократно возросло. А к концу XIX в. число открытых видов ископаемых ящеров приблизилось к двум сотням. Основная заслуга в этом принадлежит американцам, вечным соперникам Отниелу Чарльзу Маршу и Эдварду Дринкеру Копу.

Некогда Марш и Коп дружили, но в первую очередь они были прирожденными учеными, и это обстоятельство стало причиной ссоры. Палеонтологи настолько увлеклись динозаврами, что начали открыто состязаться друг с другом, стараясь откопать, собрать и описать как можно больше видов. Не просто ящеров, а новых, еще не известных науке, и обоим ученым это удалось. Правда, в историю Марш и Коп вошли как непримиримые соперники, а их соревнование позже назвали «войной костей». Хотя официально все это считалось «Великой американской охотой за динозаврами».

Охота и впрямь была великой: оба палеонтолога отправляли в Скалистые горы, что на западе США, экспедицию за экспедицией, и ни одна из них не оставалась без добычи. Результаты этого противостояния оказались в пользу Отниела Марша: он открыл целых 86 видов динозавров. Эдварду Копу повезло меньше — на его счету было «всего» 56 видов.

Иногда окаменелости динозавров доставались ученым буквально с боем: порой две экспедиции оказывались на одном участке, и рабочие устраивали жестокие драки за интересные кости. Сами Марш с Копом не прибегали к грубой силе, но на их научных спорах было жарко. Иногда ученые почти готовы были вступить в рукопашную, особенно в знаменитом случае, когда Марш указал своему сопернику на обидную ошибку: Коп собирал скелет плезиозавра и по какой-то причине поместил череп на кончик хвоста.

Мы не зря здесь говорим обо всем этом — в первые десятилетия после открытия динозавров исследования ученых были в основном количественными. Противостояние американских светил стало ярким тому примером — палеонтологи старались открыть как можно больше новых видов динозавров. И лишь несколько позже изучение стало качественным: ученые старались понять, кто же такие динозавры.

Как нам известно из прошлой главы, в 1842 г. выделили подотряд динозавров, то есть этих животных отделили от ящериц и других рептилий. В 1860-х гг. несколько открытий заставили пересмотреть взгляды на локомоцию (способы передвижения) динозавров. В 1870-х гг. высказаны первые предположения о родстве доисторических ящеров с современными птицами. А в 1880-х гг. пересмотрена систематика этих животных: стало понятно, что динозавры — это надотряд, состоящий из двух отрядов, но и в пределах этих отрядов можно выделить отдельные группы ящеров, схожих по тем или иным признакам.

В общем к началу XX в. наука о динозаврах вполне сформировалась, ученые многое узнали об этих животных, но загадок оставалось еще немало. Обо всем этом — фактах и недостатке знаний — мы и поговорим сейчас более подробно.

Четвероногие или двуногие?

Когда обнаружили останки мегалозавра, никто даже и не задавался вопросом о способе передвижения этого животного — Бакленд посчитал, что столь большое создание должно быть похожим на носорога или бегемота. То есть быть медлительным, неповоротливым, а потому опираться сразу на четыре конечности. Что ж, логика здесь есть. Вы можете представить, чтобы слон ходил на задних лапах? Нет, не в цирке, а постоянно. Вот и ученые XIX в. не могли. Та же история произошла и с игуанодоном, а в свое время и Оуэн не стал выдумывать ничего нового, а «поставил» всех известных ему динозавров на четыре ноги. Но в 1858 г. в Америке нашли останки гадрозавра, которые завели палеонтологов в тупик. Когда этими окаменелостями занимался Джозеф Лейди, он сделал несколько замечаний по поводу различий между передними и задними конечностями динозавра. Дело в том, что задние ноги гадрозавра явно сильнее и массивнее передних — что-то подобное можно видеть у кенгуру. Кенгуру, как известно, передвигаются на двух ногах — задних, но при этом для поддержания равновесия опираются еще и на хвост. Так получилось, что о работе Лейди научная общест венность узнала лишь в 1865 г.: в дело вмешалась Гражданская война в США (противостояние между Севером и Югом). Как и любая другая, эта война закончилась, и уже в 1868 г. на основе заключений Лейди американский натуралист и скульптор Бенджамин Уотерхаус Гаукинс собрал скелет двуногого гадрозавра (его вы можете видеть на рисунке в предыдущей главе).

Нужно отметить, что в том скелете недоставало некоторых костей, поэтому Хопкинс сделал их из гипса. Интересно, что этот скелет до сих пор находится в Филадельфийской академии естественных наук (где и выставлялся впервые), однако увидеть его нельзя — он хранится в запасниках.

После этого открытия пересмотрели и взгляды на уже известных динозавров, в том числе на игуанодона и мегалозавра. Теперь их скелеты монтировались двуногими, что в корне изменило их внешний облик и, кстати сказать, прибавило величия — динозавры представлялись не прижимающимися к земле рептилиями, а гордыми созданиями с высоко поднятой головой.

Однако в последние годы это отношение вновь изменилось — многое указывает на то, что те же гадрозавры и игуанодоны активно использовали передние конечности для ходьбы. Но все же естественным для них было положение стоя на двух ногах.

Сейчас мы знаем, что многим хищным (или даже всем) и некоторым травоядным динозаврам была присуща бипедальность, то есть они ходили на двух ногах. Но при этом они не опирались на хвост, что роднит их... с птицами. Да и не только это — ученые конца XIX в. усмотрели в окаменелых скелетах множество сходств древних рептилий с современными птицами.

Птицы и динозавры - есть ли связь?

Вы уже знаете, что в 1850-х гг. в Германии обнаружили почти полный скелет компсогната — это открытие сделал баварский врач и любитель ископаемых Йозеф Оберндорфер. Через 20 лет английский биолог Томас Генри Хаксли описал ящера с трудным названием гипсилофодон—ученый заново открыл этого динозавра, так как он ранее считался детенышем игуанодона. Эти два события ничем не связаны, кроме одного — динозавры эти очень уж похожи на современных птиц.

Такое заключение сделали одновременно и независимо друг от друга Хаксли и немецкий естествоиспытатель Эрнст Геккель. Однако ученые не просто отметили факт сходства современных и древних животных, а сделали вывод, что птицы — это потомки доисторических ящеров. Смелое заявление, не правда ли? Да и по представлениям XIX в. оно абсурдно: ну как птицы — эти летающие теплокровные небольших размеров — могут быть прямыми потомками динозавров — огромных холоднокровных рептилий?!

Эту теорию не приняли, мало того — подвергли жесточайшей критике. К 1920-м гг. она потеряла своих последних приверженцев, и до второй половины XX в. о ней почти никто не вспоминал.

Но в 1960-х гг. сделано несколько открытий, которые вновь перевернули все взгляды на динозавров. Более подробно о них (взглядах и открытиях) мы поговорим в главе «Эволюция и классификация динозавров», но сейчас отметим лишь одно: с 2000-х гг. палеонтологи не сомневаются, что птицы действительно прямые потомки динозавров. Старая теория возродилась и нашла сразу несколько блестящих подтверждений.

Однако то, о чем мы сейчас говорим, не заключается только в родстве динозавров и птиц — проблема гораздо шире. Она ставит под сомнение общепризнанные взгляды на динозавров как на холоднокровных рептилий.

Теплокровные рептилии

Мы уже не раз говорили, что ученые считают динозавров не слишком сообразительными и проворными существами, длительное существование которых на Земле связано лишь с каким-то счастливым стечением обстоятельств. Однако нужно сказать, что еще Ричард Оуэн, а также и его современники видели в динозаврах активных животных, которые были неплохо приспособлены к условиям Земли мезозойской эры. Так почему же палеонтологи и биологи к 1880-м гг. резко поменяли свою точку зрения?

Причина в том, что они узнали о существовании гигантских ящеров, которые не могли быть быстрыми и умными. Действительно, если даже слон, хоть и способный развивать скорость до 48 км/ч, кажется нам медлительным и неповоротливым, чего ожидать от многометровых и многотонных махин?!

Есть здесь и еще один интересный момент. Когда изучению подверглись первые останки динозавров, ученые отметили их явное сходство с рептилиями — в первую очередь с ящерицами и крокодилами. Да, в скелетах доисторических ящеров есть характерные черты птиц и млекопитающих, но в целом — это скелеты пресмыкающихся. Именно на слове «рептилия» ученые и зациклились.

В ы других статьях мы слегка коснулись вопроса холоднокровности рептилий, но на самом деле он гораздо шире и глубже. Холоднокровные животные отличаются от теплокровных метаболизмом (скоростью обмена веществ), физической активностью и даже уровнем интеллекта. Ученые все эти особенности видят на примере современных животных: пресмыкающиеся зависят от температуры окружающей среды, а их мозг гораздо меньше, чем у млекопитающих.

Так что у ученых XIX в. не было даже повода усомниться в том, что древние рептилии такие же холоднокровные, как и современные. Ведь сейчас теплокровная ящерица или змея — это что-то из области фантастики, так почему в прошлом должно было быть иначе? Не должно, конечно же. Вот так в мозгах ученых и научных работах укоренились взгляды на динозавров как на холоднокровных рептилий со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Однако нет-нет, да и появлялись вещи, которые не укладывались в сложившуюся картину. Впервые такое случилось еще в XIX в., когда зоологи пристально изучали останки динозавров — уже тогда иные ученые задавались вопросом, насколько динозавры пресмыкающиеся. Эти животные очень уж непохожи на известных нам рептилий, а сходство с крокодилами не очень-то помогало разрешить вопрос — мало кто знает, но у крокодилов больше общего не с рептилиями вроде ящериц, а с птицами! Есть над чем задуматься.

Все это не сильно мешало думать, что динозавры — настоящие холоднокровные рептилии. Пока в 1964 г. не обнаружили, а в 1969 г. не описали новый вид динозавров — дейноних. Сделал это американский палеонтолог Джон Остром, которому было суждено совершить настоящую революцию в науке о динозаврах. Что же ученый увидел такого необычного в скелете дейнониха?

А увидел он ни много ни мало, а все признаки теплокровности. Наиболее заметно это по устройству конечностей этого небольшого ящера: форма костей, их взаимное положение, места крепления мышц и связок — все почти так же, как и у современных теплокровных животных, но не как у рептилий. Еще более убедительными стали исследования микроструктуры костной ткани дейнониха — она практически идентична структуре костей нынешних млекопитающих и птиц. Так что с 1969 г. ученые почти поверили в то, что на протяжении полутора веков они заблуждались по поводу физиологии динозавров.

Хотя теперь вопрос поставили по-другому: какие именно виды динозавров были теплокровными, а какие — нет. Сейчас даже самые ярые приверженцы теплокровности доисторических ящеров, среди которых наиболее выделяется ученик Острома Роберт Бэккер (иногда, кстати говоря, перегибающий палку), не сомневаются, что большие травоядные динозавры были все-таки холоднокровными. А теплокровностью наделялись только хищные динозавры, да и то не все,

В 2000-х гг. эта теория стала общепризнанной (как и та, что птицы произошли от динозавров), и в этом деле помогли две интересные на ходки: яичная скорлупа рядом с останками дейнониха и прямые доказательства наличия перьев у велоцираптора. Как все это связано с метаболизмом?

Как известно, пресмыкающиеся в массе своей откладывают яйца в землю — закапывают их в песок или засыпают почвой. Откладывают и забывают, дальше за дело берется природа. Высиживают яйца только теплокровные животные. И действительно — зачем сидеть на яйцах, если твое тело всего на градус-другой теплее воздуха и песка?! Проще эти яйца закопать в землю, которая обладает нужной температурой, и пойти заниматься своими делами, что, собственно, и делают холоднокровные рептилии.

А кладка яиц рядом с динозаврами может говорить о том, что животные их высиживали, а значит, температура тела этих рептилий была выше температуры окружающей среды и поддерживалась изнутри. Эту точку зрения подтверждает и находка, сделанная еще в 1979 г. в американском штате Монтана: там обнаружили порядка 200 останков майязавров, а также множество гнезд и яиц в них. Однако эти раскопки не поставили точку в споре, так как они дали лишь косвенные доказательства.

Не менее важным стало открытие оперения динозавров. Снова вернемся к рептилиям и просто посмотрим на них. Чем они покрыты? Чаще всего чешуей, которая служит механической защитой (у того же крокодила вся спина и вовсе укрыта гибким панцирем), а греть она не может и не должна. А каково назначение перьев птиц? Да то же, что и мех у животных, — ограждают тело от внешней среды, играя роль теплоизоляции. Проще говоря, и мех, и перья греют животное, не позволяя теплу его тела рассеиваться в пространстве.

Теперь понятно, что холоднокровным рептилиям перья вообще не нужны: греться им незачем, а ради красоты природа не стала бы создавать такую сложную вещь. По всему выходит, что динозавры все-таки были теплокровными, и некоторые из них для пущей защиты использовали перьевой покров. Сейчас достоверно установлено, что перья присутствовали на телах 20 видов динозавров.

В общем, история изучения некоторых физиологических аспектов динозавров шла по спирали: в середине XIX в. доисторических ящеров считали теплокровными, активными и сообразительными, в конце столетия мнение изменилось на противоположное. А во второй половине XX в. ученые вновь начали говорить, что динозавры могли быть теплокровными, шустрыми и весьма неглупыми.

Мозг динозавра

Про сообразительность динозавров мы заговорили здесь не зря, потому что три, казалось бы, разные темы — теплокровность, родство с птицами и уровень интеллекта — имеют самую прямую связь. Дело в том, что до недавнего времени ученые усматривали зависимость теплокровности животных от объема их мозга и говорили, что лишь с увеличением массы головного мозга требуется переход от медленного метаболизма к быстрому. То есть у холоднокровных рептилий мозг небольшой, отчего они и не отличаются сообразительностью (в массе своей), а у теплокровных млекопитающих мозг относительно крупный.

Собственно, официальная точка зрения на эволюцию такова (в общих чертах), что сначала возникли холоднокровные животные с небольшим мозгом, а уж затем теплокровные. Ведь для работы большого мозга нужно и больше энергии, а чтобы получить больше энергии, следует больше питаться, а больше пищи будут иметь активные, быстрые и умные животные, и это возможно только при активном обмене веществ...

Круг замыкается, теплокровность одерживает эволюционную победу.

Однако пример динозавров несколько корректирует эти взгляды. Окаменелости недвусмысленно говорят, что многие из этих рептилий обладали довольно-таки большим мозгом. Мы имеем в виду не абсолютную массу мозга, а ее отношение к весу тела. Сейчас несомненный лидер здесь — человек, за ним следуют млекопитающие, рептилии же и холоднокровные животные вообще плетутся где-то в конце списка.

Исследования последних лет дали неожиданные результаты: скорее всего, теплокровность вовсе не «гналась» за ростом мозга, ее «изобрели» еще до того, как мозг животных стал увеличиваться. Мало того, природа создала ее как минимум дважды — у древних млекопитающих и у динозавров (а затем это свойство передалось по наследству и птицам).

Всем этим мы хотим сказать, что динозавры вовсе не были такими глупыми, как о них принято думать. А канадский палеонтолог Дейл Рассел и вовсе считает, что будь у доисторических ящеров чуть больше времени, они могли бы даже стать разумными. Нет, это не фантастика и не бред разгоряченного мозга фанатика, а точка зрения, имеющая под собой серьезную научную основу.

Рассел в Канаде и Монголии нашел останки хищного стенонихозавра (а также и родственного ему вида), в которых самым интересным оказался череп. Если биологи хоть что-то понимают в устройстве черепов и отношении объема мозга к объему черепа, то эти динозавры были весьма сообразительными. Мозг новых ящеров, особенно монгольских, по размерам превышал мозг любой из современных ему рептилий такого же размера.

Так что уже почти 70 млн лет назад на нашей планете существовало целых два отряда животных с относительно крупным мозгом — динозавры и млекопитающие. Ноу ящеров было преимущество — размеры и сила. Млекопитающие того времени были маленькими и прятались в норках, а динозавры — большими и даже охотились на млекопитающих. А большой мозг вкупе с физической силой — хорошее сочетание качеств, способствующее успешной эволюции.

Но... Около 65 млн лет назад что-то случилось, и динозавры вымерли. Даже тот факт, что некоторые виды динозавров гибли медленно и мучительно, не помог сделать их разумными. Для того чтобы мозг стал большим и существо научилось думать, должны пройти десятки миллионов лет — у динозавров столько времени не было.

Эти размышления слишком далеко уводят нас от главной темы, однако с мозгом динозавров связана еще одна теория, которая в свое время была очень популярной. Мы не сказали, для чего, собственно, нужен большой мозг. Чтобы думать? Вовсе нет. Та часть мозга, которая отвечает за мыслительные способности, весьма мала по сравнению со всем остальным мозгом. Основной объем этого органа занят нейронами, связывающими отдельные функциональные центры мозга и отвечающими за всю жизнедеятельность организма — начиная с процессов регуляции и заканчивая движениями самой крохотной мышцы.

В отношении неразумных животных крупный мозг означает большую подвижность, возможность совершать самые сложные движения во время погони (или, наоборот, убегания) и в процессе жизни. И, конечно же, немалых размеров мозг обеспечивает сообразительность, использование различных приемов, которые могут облегчить выживание.

Небольшой мозг рыб, земноводных и многих рептилий делает их движения и приемы борьбы за выживание ограниченными, но они вовсе не собираются вымирать, так как занимают такие экологические ниши, в которых у них практически нет конкурентов.

Представление о маленьком мозге динозавров идет вразрез с их большими размерами. Особенно это заметно по крупным зауроподам — травоядным диплодокам и другим подобным им гигантам, достигавшим длины больше 20 м. Действительно, как, обладая небольшим мозгом, можно управлять большим телом?

В связи с этим высказана мысль, что у крупных динозавров было целых два мозга — один располагался, как и положено, в голове, а второй находился прямо в позвоночнике где-то на уровне окончания спины. Второй мозг мог помещаться внутри расширенных позвонков и брать на себя заботу об управлении хвостом и, возможно, задними конечностями.

Последние работы в этом направлении показали, что даже крупные динозавры вполне могли обходиться одним - единственным мозгом и второй мозг в районе таза им, в общем-то, и не нужен был. Правда, нельзя отрицать наличия в этом месте расширения спинного мозга, но это все-таки просто нервный узел, а не второй мозг.

Здесь есть один интересный момент: большие динозавры действительно могли обладать заторможенной реакцией из-за ограниченной скорости движения нервных импульсов. Сигнал по нервам движется не бесконечно быстро — за секунду импульс проходит около 50-60 м. Легко посчитать, что если 23-метрового бронтозавра уколоть в кончик хвоста, то реакция последует примерно через секунду.

На самом деле сигнал от нервных окончаний на ногах или хвосте динозавра до его мозга и обратно двигался еще медленнее, а у того же бронтозавра мозг имел массу всего около 400 г (при весе динозавра до 30 т). Так что один из эпизодов советского научно-фантастического фильма «Планета бурь» (режиссер — знаменитый Павел Клушанцев, 1961 г.) вполне верно отражает действительность — в нем герой взял пробу крови у огромного ящера, но тот среагировал на укол лишь спустя какое-то время.

Интересно, что изменение отношения к динозаврам не ограничилось вопросами теплокровности, родством с птицами и массой мозга — палеонтологам и биологам пришлось пересмотреть свои взгляды и на другие аспекты жизнедеятельности древних ящеров.

Социальное поведение и родительский инстинкт

Мы уже упоминали об особенностях размножения пресмыкающихся: они просто откладывают яйца в песок или землю и практически сразу забывают о месте кладки. Все остальное за них сделает сама природа. Считалось, что динозавры поступали точно так же, но это мнение пошатнули несколько открытий в конце XX в.

В частности, открытие в 1979 г. целого «кладбища» майязавров натолкнуло на мысль, что социальное поведение для динозавров было нормой, да и родительский инстинкт этим ящерам не был чужд. Раскопки в Монтане проводил известный ученый Джек Хорнер, и спустя многие годы он с уверенностью говорит, что динозавры жили в стае, высиживали яйца и даже заботились о потомстве точно так же, как это сейчас делают птицы.

Всего Хорнер обнаружил 40 гнезд, во многих из которых насчитывалось до 20 килограммовых яиц. Гнезда располагались примерно в 7 м друг от друга, а их диаметр достигал 2 м — немалые гнездышки. Найденные окаменелые останки принадлежат особям разного возраста: и совсем детенышам, и «подросткам», и зрелым самцам и самкам. Все это как раз и указывает, что майязавров характеризовало социальное поведение: они собирались в стаи, которым было легче выживать, искать пищу, обороняться от врагов и заботиться о потомстве.

Такое поведение для рептилий не свойственно, но ученые пришли к выводу, что динозавры не были рептилиями в полном смысле этого слова. Поэтому к доисторическим ящерам нужен иной подход, чем к современным пресмыкающимся. Социальное поведение было присуще многим видам динозавров, и некоторые из них ухаживали за своим потомством не хуже, чем нынешние млекопитающие.

XX век - «депрессия» и «ренессанс» динозавров

Впервой половине XX в. было отброшено множество теорий, выдвинутых в веке XIX. Однако так случилось, что в это же время по поводу динозавров почти не высказывались достойные мысли, отчего интерес к этим животным несколько угас. И эту увлеченность не смог долго удерживать даже вышедший в 1912 г. роман «Затерянный мир» Артура Конан Дойла, хотя он вобрал новейшие на то время знания и был весьма занимательным.

Хотя справедливости ради скажем, что книга эта сыграла немалую роль в отрицательном восприятии мира древних ящеров: Дойл представил динозавров отвратительными и злобными тварями, ведущими бесконечную кровавую, борьбу друг с другом. И это при том, что в «Затерянном мире» отсутствовал тираннозавр, еще неизвестный Конан Дойлу на момент написания романа!

В целом первая половина прошлого века прошла под знаменем забвения динозавров, отчего уже знакомый нам Роберт Бэккер назвал это время «депрессией» динозавров. Однако в 1960-х гг. произошла настоящая революция, которая, строго говоря, не закончилась и сейчас — эти годы Бэккер по праву именует «ренессансом динозавров». С ученым согласилось все ученое сообщество, и потому эти выражения получили всеобщее признание и часто используются в научной литературе.

Интерес к динозаврам среди ученых и простых людей пробуждали новые открытия, сделанные на рубеже XX и XXI вв., а также массовая культура. Кто не знает о фильме «Парк Юрского периода»? Это кино, снятое Стивеном Спилбергом в 1993 г., стало невероятно популярным и сыграло заметную роль в «ренессансе динозавров». Фильм получился столь эффектным и реалистичным, потому что к работе над ним пригласили ученых-палеонтологов — все тех же Джека Хорнера и Роберта Бэккера.

Часто жизнь оказывается интереснее событий на экране, так что можно не сомневаться — нас еще ждут невероятные открытия в палеонтологии. Молчаливые окаменелости динозавров расскажут свои сокровенные тайны пытливым ученым, и мы узнаем о доисторических ящерах немало удивительных вещей.