Как процветали млекопитающие после смерти динозавров

Новые окаменелости позволили дополнить наше представление о том, как млекопитающие жили до и после падения астероида, который спровоцировал пятое массовое вымирание.

В центральном Колорадо, в местечке Корал-Блаффс (Corral Bluffs) находится необычное кладбище. Там покоятся не люди, а животные, жившие 66 миллионов лет назад. В затвердевших породах лежат останки черепах, крокодилов и, что самое главное, млекопитающих, которые обитали в этих местах в первый миллион лет после падения метеорита, убившего динозавров. Эти животные — часть нашей истории эволюции. Истории о том, как млекопитающие стали доминирующим классом.

Млекопитающие появились в мире давно. Не верьте мифу о том, что они начали процветать лишь после вымирания динозавров. На самом деле наши предки чувствовали себя неплохо и в мезозойскую эру. Так что метеорит, убивший «ужасных ящеров», погубил и немало млекопитающих, которые на тот момент эволюционировали на протяжении уже нескольких десятков миллионов лет.

Эволюция млекопитающих

История млекопитающих непроста. Палеонтологи до сих пор не договорились насчет самого первого представителя класса. Современных млекопитающих легко определить — у них есть железы, производящие молоко, а также ряд других отличительных особенностей, вроде шерсти и маленьких косточек в ушах.

Что же касается истории эволюции, млекопитающих можно считать частью более широкой группы животных, появившихся в поздней триасовой эпохе, то есть 220 миллионов лет назад, когда динозавры лишь только начали делиться на семейства, роды и виды. В эту более широкую группу mammaliaform (млекопитаформ) входят целые линии эволюции, все представители которых вымерли. Последний общий предок все современных млекопитающих жил в Юрском периоде, чуть более 160 миллионов лет назад. Но опять же, не столь важно, какое существо было первым млекопитающим, главное, что очень близкие его родственники жили на планете примерно столько же, сколько и динозавры. И все они пережили бум в период мезозоя.

Палеонтолог Джемма Луиз Беневенто из Оксфордского университета говорит, что «люди часто удивляются, когда слышат, что млекопитающие уже были во времена мезозоя». Да если они и упоминаются, то чаще в виде маленьких, похожих на землероек существ, питавшихся насекомыми — вроде морганукодона, которые жили 205 миллионов лет назад на территории современного Китая.

По словам Беневенто, это ложное представление о древних млекопитающих зародилось из конкретной научной статьи столетней давности. Тогда палеонтологи изучили окаменелости древних североамериканских млекопитающих. Сегодня же у нас есть результаты исследований со всех уголков света. И эти новые открытия опровергают устаревшее представление об эволюции наших далеких предков.

Звери мезозоя были чрезвычайно разнообразны. Castorocauda был юрским эквивалентом бобра, вплоть до плоского чешуйчатого хвоста. А вот обитавший в тот же период Volaticotherium походил на белку-летягу. У юрского муравьеда Fruitafossor были мощные конечности. Repenomamus был хищником размером с барсука; благодаря окаменевшему содержимому желудка, мы знаем, что он питался детенышами динозавров. И каждый год ученые пополняют список новыми предками.

Корал-Блаффс в Колорадо. Почти 100 метров вертикальной породы, которая хранит память о первом миллионе лет Века Млекопитающих. (HHMI Tangled Bank Studios)

И однажды, 66 миллионов лет назад, удар массивного метеорита спровоцировал массовое вымирание. Погибли почти все динозавры — кроме птиц — и в эволюционном пространстве освободилось место под млекопитающих. Часто это событие считают космической удачей. Вроде как без метеорита млекопитающие бы не выросли такими большими и не заполнили бы все ниши.

Но с каждой новой находкой палеонтологов история становится все сложнее. «Расцвет» млекопитающих не был настолько уж гарантированным следствием, да и восстановление после катастрофы длилось гораздо дольше, чем мы думаем.

В исследованиях этой сферы большую роль играют окаменелости из Корал-Блаффс. Как описывает палеонтолог Тайлер Лайсон и его коллеги из Денверского музея природы и наук, эти окаменелости и породы хранят в себе информацию о первом миллионе лет палеоцена — эпохи, который последовал после массового вымирания в конце мелового. Сопоставив найденные здесь окаменелости млекопитающих с окаменелостями других существ Корал-Блаффс, команда ученых сумела восстановить в общих чертах историю эволюции млекопитающих на планете, где тираннозавры уже никого не терроризировали.

Некоторые из черепов древних млекопитающих, найденных в Корал-Блаффс в Колорадо. (HHMI Tangled Bank Studios)

Млекопитающим тоже досталось от падения метеорита. По словам Лайсона, до катастрофы крупнейшие млекопитающие были размером с енота. Сразу после падения — размером с крысу. Но вымершие динозавры освободили целые ниши для процветания этих мелких пушистых комочков.

Примерно через 100 000 лет после вымирания в мире уже были новые млекопитающие размером с енота. К отметке в 300 000 лет после катастрофы крупнейшие млекопитающие достигали размера больших бобров, а те, что жили через 700 000 лет весили уже больше 50 килограммов, что в 100 раз больше веса тех «крыс», которые пережили метеорит. Лишь через 30 миллионов лет повторится настолько быстрый рост.

Что спровоцировало настолько быстрый рост численности млекопитающих

Вопрос в том, что спровоцировало настолько быстрый рост? Скорее всего, сыграли роль сразу несколько факторов. Во-первых, исчезли динозавры, которые просто съедали большую часть популяции млекопитающих. Во-вторых, изменился климат, а вместе с ним и состав лесов; появились новые растения. Впервые в истории появились богатые энергией бобовые. Климат, растения и млекопитающие вместе пытались восстановиться в мире после массового вымирания.

Млекопитающее Carsioptychus. (HHMI Tangled Bank Studios)

Вот так впервые ученым удалось связать изменения в растениях с изменениями в животных и, что самое главное, поместить все это на временную шкалу. В кайнозойскую эру среди млекопитающих появилось то самое разнообразие: от травоядных гигантов до саблезубых кошек и гуляющих китов.

Ранее в этом году Беневенто и его коллеги опубликовали статью о результатах исследования челюстей млекопитающих, живших в мезозое и кайнозое. Оказалось, что разнообразие челюстей — а значит и разделение на травоядных, плотоядных, всеядных и насекомоядных — появилось еще в мезозое, до падения метеорита.

Из-за метеорита эволюция млекопитающих приостановилась. Разнообразие челюстей сохранилось, но многие ветви существ все же вымерли, а на их место пришли новые.

Читайте также: Насекомые вымирают с рекордной скоростью — «шестое вымирание»

На восстановление ушло немало времени. Лишь в эоцене, через 10 с лишним миллионов лет после падения метеорита, млекопитающие стали действительно большими и разнообразными; вот теперь они могли бы посоперничать с динозаврами.

«Насколько мы знаем, в мезозое не было крупных травоядных млекопитающих», — говорит Беневенто. На то, чтобы травоядные доросли до размера современных бизонов и антилоп, ушло примерно 10 миллионов лет. Так как мы являемся частью этой линии развития, нам кажется очевидным успешный исход этой эволюционной линии, но в реальности все могло бы быть совершенно по-другому.

И это лишь делает нашу историю более глубокой и захватывающей.

Источник: Funscience