Шрифт:
Закладка:
Млекопитающие заселили все среды, даже океаны. Китообразные, которые в наши дни представлены китами, дельфинами, морскими свиньями, белухами и нарвалами, вернулись в море, чтобы воспользоваться нишами, не занятыми другими животными. Китообразные, как и другие млекопитающие, – плацентарные животные. Но вопрос о том, как произошел их переход к водному образу жизни, остается предметом споров. Ископаемые находки из палеоцена отсутствуют, но к эоцену предки китов уже точно обитали в океанах.
Впервые ископаемый представитель китообразных, базилозавр (Basilosaurus), был найден в 1832 г. филадельфийским натуралистом Ричардом Гарланом в третичных слоях в Луизиане[526]. Гарлан назвал это существо «королевский ящер», но позже выяснилось, что это вовсе не ящер. Многие годы ученые полагали, что предок китов был насекомоядным млекопитающим, однако исследования в Пакистане, Афганистане и Африке доказали обратное[527]. Но название «базилозавр» сохранилось.
Предок первых китов был найден в Пакистане в 1977 г. Палеонтологи определили, что эти ископаемые остатки принадлежат очень древнему китообразному – пакицету, Pakicetus, – на основе строения слуховой области черепа животного[528]. Киты и их предки имеют очень маленькие наружные слуховые отверстия, уникальные для китообразных, обеспечивающие подводный слух. У современных зубатых китов слуховой проход всегда закрыт, поскольку на некотором расстоянии от входного отверстия полость слухового прохода зарастает; кроме того, кости барабанно-околоушного комплекса не срастаются с остальными черепными костями. Звуковые колебания передаются к слуховым органам, и киты могут различать звуки под водой. Китообразные также обладают специфическими конечностями для передвижения – плавниками. В 1985 г. Винсент Сарич из Беркли изучал белки крови кита и бегемота и обнаружил, что ближайшим ныне живущим родственником современных китов является бегемот[529]. Анализ ДНК позже подтвердил это открытие. В 2001 г. в Пакистане были найдены новые ископаемые предки китов, у которых кости образовывали сложный сустав, обеспечивающий подвижное сочленение большеберцовой кости и стопы[530]. Такая кость сустава (таранная) характерна для парнокопытных (Artiodactyla), что доказывает наличие у китов общего предка с наземными пастбищными животными, обладающими сложными суставами, такими как антилопы, коровы, овцы, олени и бегемоты. Эти результаты согласуются с полученными ранее данными молекулярной биологии и ДНК-анализа.
На основе ископаемых находок в Африке геологи определили, что антракотериевые являются общими предками китов и бегемотов[531]. Это были сухопутные животные, впервые описанные в третичных слоях лигнита (бурого угля) в Европе. Стратиграфы классифицируют антракотериевых как супергруппу парнокопытных животных. Эта классификация основывается на данных, указывающих, что эволюционная линия китов имеет несколько звеньев. Одно из них, пакицет, был полуводным животным. Другие, такие как майяцеты, больше проводили времени в воде, а базилозаврид Dorudon atrox (рис. 1.1) был уже полностью водным животным, обладавшим рудиментарными задними конечностями и уплощенным или трубчатым хвостом, если судить по позвонкам, найденным в экземплярах из Афганистана и Египта в 1983 и 2004 гг. соответственно[532].
После вымирания большинства динозавров в конце мезозоя, помимо млекопитающих, к жизни адаптировались насекомые и растения. Слои формации Флориссант представляют собой сокровищницу хорошо сохранившейся фауны и флоры позднего эоцена. Геологи и палеонтологи извлекли из озерных пластов сланцев в этом месте в Колорадо более 40 000 образцов, представляющих 1500 видов членистоногих – насекомых и пауков[533]. Вулканические лахары (быстрые грязевые потоки, по консистенции похожие на подвижную бетонную смесь и состоящие из вулканического пепла и льда и снега от стратовулканов), которые перегородили реки, создали два озера, одно после другого. Найденные ископаемые артроподы жили рядом с озером или в нем. По-видимому, в этом месте обитало множество живых организмов. Палеонтологи обнаружили в формации Флориссант больше ископаемых бабочек, чем где-либо еще в мире, и 140 видов растений, в том числе цветы (рис. 11.2) и пыльцу.
Рис. 11.1. Скелет ископаемого кита Dorudon atrox, подотряд археоцеты (Archaeoceti), эпохи эоцена: А) вид сверху; B) вид сбоку (длина 5 м, возраст 36,5 млн лет). (Gingerich et al., 2009, figure 1, A and B)
Переход от позднего палеоцена к раннему эоцену (эпохе пластов Флориссант), 56 млн лет назад, представляет самый, за исключением современности, теплый период кайнозойской эры – он называется палеоцен-эоценовым термическим максимумом. В этом промежутке времени происходили выбросы огромного количества углекислого газа из неизвестных источников, возможно, в результате извержений вулканов, а также выбросы метана со дна морей, в связи с чем концентрации парниковых газов в атмосфере значительно выросли. Температура окружающей среды тоже увеличилась – на этот раз на 5–8 °C, и повысилась кислотность океанов. Фораминиферы, входившие в состав бентоса, вымерли, но в этот раз массового вымирания удалось избежать. Животные, в том числе млекопитающие, по-видимому, адаптировались к этим условиям, мигрируя в более холодные северные широты там, где это было возможно, и быстро эволюционировали, уменьшаясь в размерах, когда источников пищи было мало. Понадобилось еще 150 тыс. лет, чтобы восстановилось естественное равновесие в круговороте углерода и метана[534].
Рис. 11.2. Ископаемый цветок, найденный в августе 2010 г. в коммерческом карьере ископаемых Флориссант, принадлежащем семейству Клэр, Флориссант, Колорадо. Это ископаемое относится к периоду между поздним эоценом (35 млн лет назад) и неогеном (23,03–2,58 млн лет назад). (Фотография Слэйда Уинстона, 2010)
После этого события произошло значительное глобальное похолодание, связанное со сдвигами континентов в результате тектонического движения плит. Когда Антарктида отделилась от Австралии, образовался глубокий канал, и в результате между двумя континентами сформировалось Антарктическое циркумполярное течение. Это течение изменило механизм переноса тепла во всех океанах и привело к глобальному похолоданию климата. Стратиграфы определяют начало олигоцена по этому событию похолодания, но конкретный возраст все еще устанавливается Международной комиссией по стратиграфии. В олигоцене, в связи с понижением температуры в океанах, морские организмы мигрировали в более теплые воды к экватору. Значительное число видов планктона, составляющего основу пищевой цепи в морях, вымерло. На суше господствовали млекопитающие. Появились луга, и травоядные увеличились в размерах.
Неогеновый период, 23,03–2,58 млн лет назад
Неогеновый период состоит из миоценовой и плиоценовой эпох (поздний третичный период) и продлился 20,44 млн лет. В миоцене, 23,03–5,333 млн лет назад, выделяют шесть веков на основе дальнейших изменений фораминифер и наннопланктона. Плиоцен, 5,333–2,58 млн лет назад, состоит из двух веков.
Миоцен был временем потепления после похолодания в олигоцене. Продолжалось дальнейшее развитие лугов, и на континентах существовало много аридных зон. В окенах впервые в значительных количествах появляются заросли бурых водорослей, жизненно важного источника пищи для морских млекопитающих.
