Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

Что касается мелких динозавров, то они выживали, по-видимому, благодаря быстрому получению тепла от внешних источников днём и впадению в спячку ночью. «Наиболее своеобразной чертой динозавров, – пишет Р. Кэрролл, – был их гигантский размер. Лишь несколько видов весили менее 5 кг, а масса многих достигала тонны и больше. Почти все птицы, млекопитающие и современные рептилии намного меньше. Одна из наиболее важных корреляций связывает размер тела с получением и потерей тепла. Из-за большого отношения поверхности тела к его объёму и отсутствия теплоизолирующих покровов большинство современных эктотермов, включая амфибий, ящериц и змей, легко теряют тепло. Быстрая теплопередача делает их эффективными эктотермами, но затрудняет приобретение эндотермии» (Там же, с. 131). Под эктотермией понимается получение тепла извне, а под эндотермией – изнутри.

Однако думается, что Р. Кэрроллом и другими учёными, изучающими биоэнергетику рептилий, недостаточно учитывается такой способ получения тепловой энергии, как преобразование в тепловую химической энергии мышц при движении. С точки зрения термодинамики любые формы движения связаны с теплопотерями, а применительно к живым организмам это означает приобретение тепла при движении в процессе расходования механической и химической энергии, а не только при преобразовании в тепло энергии, полученной от потребления пищи и аэробной работы мышц, как у птиц и млекопитающих. Поэтому мелкие динозавры, занятые коллективной охотой на относительно крупных животных, могли быть и ночными хищниками, получая тепловую энергию от быстрых движений и восполняя потерянную энергию пожиранием значительного количества пищи.

Такой источник энергии также является внутренним, эндотермным, хотя и не связан с наличием теплокровности. Конечно, тепла будет выделяться меньше, чем при окислении. Однако и ящерицы, и змеи, и крокодилы – очень быстро двигающиеся животные, превосходящие по скорости реакции многих млекопитающих, и они не так уж быстро устают.

Затрата энергии на движения, особенно при очень интенсивной мышечной работе, требует потребления значительного количества пищи. Конечно, рептилии экономят немало энергии, не нуждаясь в её затратах на механизм внутреннего разогрева тела. Однако вывод о том, что для динозавров был характерен невысокий уровень интенсивности обмена веществ и относительно невысокая потребность в пище, совершенно несостоятелен. Интенсивное движение и огромная масса требовали потребления столь же огромных количеств пищи.

Несмотря на относительно низкую интенсивность обменных реакций и значительную экономию энергии из-за отсутствия механизма выработки тепловой энергии внутри организма, крупные динозавры нуждались не в меньшем, а в гораздо большем количестве пищи, чем млекопитающие, поскольку расход энергии на движение огромных масс тела у них тоже должен был быть огромным. Мелкие же динозавры потому и выживали, что интенсивность их движений в периоды коллективной охоты была не ниже, а выше, чем у млекопитающих. Именно движение давало динозаврам дополнительную тепловую энергию для внутреннего разогрева, а потери энергии требовали очень большого количества пищи. Поэтом вся жизнь динозавров проходила в поиске пищи, борьбе за неё и в спячке для восстановления истощившихся запасов мышечной и тепловой энергии.

Ряд современных исследователей, в том числе российский специалист К. Еськов вполне правомерно выделяет в развитии древних рептилий две эволюционные ветви – тероморфов (от греч. «терион» – зверь) и завроморфов (от греч. «заврос» – ящер). Звероподбные рептилии, или тероморфы, дали начало ветви рептилий, которая вплотную подводила к образованию млекопитающих и от которой они действительно произошли в различные периоды мезозойской эры. Ящероподобные, или завроморфы, стали радоначальниками динозавров и птиц (последние, разумеется, тоже произошли от определённых видов динозавров). Эти ветви, или линии развития могли разойтись ещё на стадии земноводных или даже раньше, на стадии кистепёрых рыб, от которых произошли все наземные позвоночные.

Уже в пермский период палеозойской эры, задолго до начала эпохи динозавров развитие рептилий привело к образованию пеликозавров – звероподобных существ, обладавших огромными «парусами» на спине. Эти «паруса» состояли из остистых отростков позвонков, соединённых кожистыми перепонками. Они были не чем иным, как первыми в мире солнечными батареями, «изобретёнными» в процессе развития для обогрева тел пеликозавров. Такие «батареи», согласно расчётам специалистов, позволяли почти в 3 раза увеличивать скорость получения тепловой энергии от солнечных лучей, после чего тепловая энергия распространялась по крупным кровеносным сосудам, расположенным в бороздах у основания «парусов». Благодаря «парусам», эти примитивные холоднокровные животные с низкой интенсивностью обмена веществ могли начинать охоту ранним утром, когда потенциальные жертвы или хищники-конкуренты находились ещё в дремотном состоянии. В полуденный зной «паруса», напротив, рассеивали тепловую энергию, предохраняя тело от перегрева. Одновременно парус мешал другим хищным рептилиям внезапно навалиться на спины пеликозавров.

Однако столь громоздкие и неудобные приспособления очень мешали передвигаться, подвергались действию ветров, делали животных беззащитными от нападений сбоку, демаскировали приближение хищных пеликозавров к потенциальным жертвам. В дальнейшем виды звероподобных рептилий возникали уже без «парусов», но различные способы самообогрева продолжают совершенствоваться, в особенности с появлением терапсид, от которых произошли настоящие млекопитающие.

Однако бурное развитие динозавров затормозило развитие звероподобных рептилий и вытеснило их на периферию эволюции животного мира. Эти ящеры нарастили в большинстве своём огромные тела и такое естественное вооружение, которого на земной суше не было до них и не будет после них. Они остались холоднокровными, но за счёт очень больших масс тела стали аккумулировать получаемое извне тепло и использовать его для поддержания мышечной активности.

Великая мобилизационная инновация, реализованная динозаврами, заключалась также в том, что многие из их видов, прежде всего хищных, первыми в мире перешли к двуногому хождению. У этих видов произошла перестройка таза, позволявшая создать мощную опору на основе консолидации позвонков крестцового отдела позвоночника. «Освобождение» передних конечностей от осуществления функции опоры при ходьбе сыграло для динозавров почти такую же эволюционизирующую роль, как освобождение передних конечностей для биологической работы при формировании человека. У хищных динозавров суши двуногое хождение с дополнительной опорой на хвост резко повысило скоростные возможности, а передние конечности с длинными и острыми когтями могли использоваться для атаки даже очень мощных четвероногих растительноядных динозавров. У летающих динозавров передние лапы развились в крылья, у плавающих – в своеобразные «вёсла».

Все самые страшные и яростные хищники мезозойской эры, перед которыми львы и тигры показались бы беспомощными кошками, были двуногими. Двуногими были карнозавры юрского и мелового периодов (от лат. «каро», «карнис» – мясо). Среди них выделялись огромным ростом, аллозавры, мегалозавры, монгольские тарбозавры и особенно американские тираннозавры – герои многих романов и фильмов о динозаврах, эталон жестокого и опасного чудовища. Тираннозавры недаром так привлекают создателей и зрителей фильмов о чудовищах. Этот зубастый хищник, быстро бегающий на двух ногах с маленькими передними лапками, похожими на когтистые ручки, представляет собой как бы карикатуру на агрессивного человека.

Название «тираннозавр» – ящер, тиранящий свои жертвы, как нельзя лучше подходит к этому безжалостному хищнику. Ряд учёных выдвигает аргументы в пользу того, что тираннозавры, несмотря на свой грозный вид, были всего лишь трупоедами. Но, наблюдая скелет крупнейшего тираннозавра – «тираннозаурус рекс» – «короля» тираннозавров – вряд ли можно относить это существо к мирным «санитарам леса». Длина «тирана» достигала 12–14 метров, пасть с похожими на пилу рядами зубов находилась на высоте 4–6 метров, длина зубов достигала 10–15 см, верхняя челюсть далеко выдвигалась вперёд для захвата плоти. Вес взрослой особи составлял около 7 тонн, длина черепа – 1,5 метра.

По этим параметрам можно судить и о способах охоты этих знаменитых хищников. Их жертвами были огромные четвероногие растительноядные динозавры с колоннообразными конечностями. Они передвигались короткими тяжёлыми шагами, удары которых о грунт разносились на большие расстояния. Тираннозавры атаковали их со спины быстрыми широкими шагами, что позволяли делать длинные ноги с растопыренными по-птичьи когтистыми лапами. Они вонзали в спину жертве свои коротенькие вилообразные ручки, выдвигали переднюю челюсть и терзали тело жертвы, добираясь до позвоночника, чтобы парализовать могучего противника и не дать ему использовать для самозащиты длинную шею, зубастую пасть и мускулистый хвост.