Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Но это потребовало полного преобразования самих костей. Зубная кость стала больше и намного глубже. В ней появился массивный венечный отросток для крепления мышц, выступавший далеко за зубной ряд. Одновременно с этим другие кости нижней челюсти, к которым больше не крепились мышцы, стали редуцироваться. Они уменьшались и сдвигались назад, пока не отделились от зубной кости. Некоторые из них даже сошлись со стремечком — слуховой косточкой — и теперь, освободившись от функции кусания, стали помогать передавать звук[8].
Оставалась, правда, еще одна большая проблема: верхняя и нижняя челюсти все еще соединялись при помощи сочленовной кости, которая уменьшалась и сходила на нет. Редуцировалась и кость верхней части черепа, к которой она крепилась, — так называемая квадратная кость. У некоторых цинодонтов развился выступ надугловой кости нижней челюсти для соединения с верхней, но, поскольку надугловая кость тоже уменьшалась, это не приносило особой пользы. Ни один инженер не сконструировал бы систему смыкания челюстей подобным образом, и работала она только потому, что цинодонты настолько уменьшились, что им уже не требовалось выдерживать такие нагрузки при укусе, как их более крупным предкам.
Цинодонтам все же было необходимо найти какое-то решение. Они нашли — и получился признак, определяющий млекопитающих.
Классификация — человеческое занятие. Природа не вешает ярлыков, их вешают люди. Мышь — млекопитающее, змея — рептилия, тираннозавр — динозавр.
Млекопитающие, рептилии, динозавры. Все это группы на древе жизни, но как они устанавливаются?
Несложно определить, что такое млекопитающее, если рассматривать только современный мир. Мыши, слоны, люди, кенгуру, летучие мыши и тысячи других видов обладают общим набором уникальных признаков: у всех нас есть волосы, теплокровность, большой мозг, дифференциация зубов на резцы, клыки, предкоренные и коренные, мы выкармливаем потомство молоком и т. д. Но, как мы видели, эти «маммальные» признаки развивались по отдельности, в ходе 100 млн лет эволюции, когда пеликозавры каменноугольных болот породили терапсид, терапсиды пережили пермско-триасовое вымирание в виде мелких цинодонтов, а цинодонты в триасе продолжали уменьшаться. Где на этой эволюционной линии провести границу между немлекопитающими и млекопитающими?
Столкнувшись с изобилием новых находок пермских и триасовых синапсид в середине XX в., палеонтологи пришли к решению. Млекопитающими следует считать всех потомков первого животного, у которого появилась ключевая инновация — новый челюстной сустав между зубной костью нижней челюсти и чешуйчатой костью верхней части черепа. Этот новый сустав оказался простым, но элегантным решением проблемы непрерывного уменьшения костей в основании челюсти. Открытый Вальтером Кюне олигокифус не обладал сочленением зубной и чешуйчатой костей, а значит, не был млекопитающим. Но одна из ветвей родословной, куда входили виды типа морганукодона (Morganucodon) — еще одно из открытий Кюне в пещере Уэльса, — обладала. Итак, их договорились считать млекопитающими. Как и всех животных — живших в триасе и появившихся позже, включая нас, — родословную которых можно проследить вплоть до этого предка с новым челюстным суставом.
Это может показаться несколько неубедительным, субъективным. В некотором смысле это так. Но палеонтологи не просто выбрали случайный признак и привязали к нему название млекопитающих. Они выбрали один из фирменных признаков всех современных млекопитающих, четко отделяющий нас от амфибий, рептилий и птиц. Развитие нового, более крепкого сустава между зубными и чешуйчатыми костями стало также заметным поворотным моментом эволюции и, как мы скоро увидим, запустило каскад изменений, связанных с питанием, интеллектом и размножением млекопитающих. Это были финальные штрихи формирования млекопитающих после долгого процесса эволюционной сборки, последние кусочки мозаики, довершающие картину.
Здесь мне придется сделать отступление и признать, что приведенное выше определение в наши дни не используется большинством палеонтологов. В последние лет двадцать млекопитающих стали определять иначе — через так называемую кроновую группу. Этот подход объединяет всех ныне живущих млекопитающих — более 6000 видов однопроходных, сумчатых и плацентарных — и прослеживает их происхождение до последнего общего предка на родословном древе. Считается, что именно с него началось движение от немлекопитающих к млекопитающим. У «кронового» определения есть свои преимущества, и в первую очередь простота. Но у него есть и свои недостатки[9]: сотни ископаемых видов, которые выглядели, вели себя, росли, метаболизировали, питались, выкармливали потомство и ухаживали за своей шерстью как млекопитающие, появились до того, как общий предок современных млекопитающих откололся от родословного древа, и получается, что все эти ископаемые животные не млекопитающие. Как, например, морганукодон.
Признаюсь честно: в своих научных работах я использую определение через кроновую группу. В научной статье я назову морганукодона не млекопитающим, а «базальным маммалиаформом» или «немаммальным маммалиаформом». Как видите, терминология быстро становится громоздкой. Чтобы избавить нас от выговаривания всех этих названий «почти млекопитающих», чуть-чуть не попавших в кроновую группу, для простоты я буду называть млекопитающими всех, у кого есть челюстной сустав, образованный зубной и чешуйчатой костями. Надеюсь, коллеги меня простят.
Независимо от определения, главное то, что в конце триасового периода цинодонты типа морганукодона нашли решение проблемы с челюстями. Зубная кость увеличилась и углубилась настолько, что, по-видимому, неизбежно сошлась с верхней частью черепа. Образовался шаровидный сустав, то есть новый шарнир для челюсти. Прежде слабое — и все ослабевавшее — сочленение челюсти и черепа укрепилось. Помимо соединения редуцировавшейся сочленовной кости с квадратной появилась вторая точка соединения между зубной костью и чешуйчатой. Некоторое время оба сустава сосуществовали — зубно-чешуйчатый снаружи квадратно-сочленовного. Потом квадратная и сочленовная кости редуцировались настолько, что больше не могли участвовать в открывании рта, поэтому подверглись дальнейшему уменьшению и в конце концов отделились от челюсти. Однако они не исчезли, а взяли на себя неожиданную новую функцию, о которой мы поговорим в следующей главе.
Зубно-чешуйчатый сустав полностью изменил положение. Челюсти, прежде довольно условно крепившиеся к черепу, вдруг обрели прочное крепление. Этот новый сустав — которым управляли челюстные мышцы, увеличившиеся на более раннем этапе эволюции цинодонтов, — теперь давал еще более сильный укус. Кроме того, укус становился намного более прицельным благодаря слаженным усилиям разделившихся височной, жевательной и крыловидной мышц