В поздней юре на западе Северной Америки обитали многочисленные динозавры, известные по превосходным, хорошо сохранившимся скелетам, – среди них изображенные здесь стегозавр, аллозавр и диплодок. Благодаря богатым костеносным отложениям в Колорадо, Вайоминге и других местах мы знаем, что эти динозавры действительно жили вместе
Но можем ли мы пойти дальше? Можем ли мы узнать, какое место вымерший вид динозавров занимал в экосистеме и как взаимодействовал с соседями? Для начала нужно разработать гипотезы о питании и кормовом поведении соответствующих видов. Как обсуждалось в других главах этой книги, изучение механики челюстей и износа зубов позволяет нам детально разобраться, что и как эти животные ели и где они добывали пищу.
Компьютерные реконструкции черепов юрских завропод камаразавра (слева) и диплодока (справа) показывают, что у них сильно отличались размер и форма челюстных мышц, а следовательно, и сила укуса. Здесь показаны некоторые важнейшие мышцы, открывающие и закрывающие челюсть
Если продолжить рассматривать сравнительно хорошо изученных завропод поздней юры Северной Америки, то различные формы черепа и зубов, длина шеи и форма тела говорят, что камаразавр, диплодок и др. не конкурировали друг с другом напрямую и питались разной пищей. В пользу этой гипотезы говорит микроизнос зубов и метод конечных элементов, о которых мы говорили в этой главе выше. Исследование, проведенное в 2014 г. специалистом по завроподам Дэвидом Баттоном, показало, что глубокий череп камаразавра позволял ему делать более сильный укус, чем плоский череп диплодока, и что эти завроподы ели разные растения. Другими словами, они представляли собой пример разделения экологических ниш – явления, при котором животные используют разные части среды обитания или разные ресурсы и, следовательно, не конкурируют друг с другом.
Гипотезу о разделении ниш подкрепляет и разница в длине шеи у завропод, в результате чего одни могли кормиться на больших высотах, чем другие. Необходимость избегать конкуренции и использовать ресурсы, недоступные другим животным, вполне могла стать одной из основных движущих сил эволюции шей у завропод.
У нас имеются данные о структуре сообществ и по другим травоядным динозаврам. В кампанском веке позднего мела запад Северной Америки был домом для многочисленных цератопсов и гадрозавров, знаменитых своими воротниками, рогами и головными гребнями. Узкомордые цератопсы и анкилозавры с широкой пастью не могли поедать растительность с высоты более 2 м. Рядом с ними жили гадрозавры, которые могли питаться растениями на высоте 5 м или выше над уровнем земли. Опять же, изучение силы укуса и износа зубов, формы пасти и высоты кормления показывает, что экологические ниши этих динозавров были разделены и разные группы избегали конкуренции, специализируясь на различных видах растительной пищи.
По форме черепов и зубов завроподы делятся на два основных кластера. Слева – завроподы с узкими зубами, справа – с широкими. Представители кластеров явно отличались стилем питания и предпочитаемой пищей. У нескольких видов завропод зубы имели промежуточную форму
Количество видов в животных сообществах кампана поражает, как и их широкое распространение в древней Северной Америке. В современном мире крупные животные, как правило, заселяют целые континенты. А многие кампанские динозавры, похоже, занимали куда меньшую территорию. Возможно, это связано с тем, что Северная Америка в то время была чрезвычайно богатой и разнообразной в смысле сред обитания и количества видов растений, и, возможно, эти динозавры были более специализированными для определенных мест обитания или местности, чем это свойственно крупным животным сегодня, да и крупным динозаврам в другие промежутки мезозоя. Подобное «столпотворение» видов на одной территории вовсе не характерно для позднего мела. Спустя всего несколько миллионов лет такие сообщества полностью исчезли, и им на смену пришли более «пустые» сообщества, в которых меньшее количество видов – в том числе трицератопс, эдмонтозавр и тираннозавр – жило в одном и том же регионе и за его пределами.
Особенно богатые динозавровые фауны известны из верхнемеловых отложений западной части Северной Америки. На рисунке – некоторые из динозавров, которые жили одновременно в кампанском веке на территории современной Монтаны. Тираннозаврид горгозавр (слева) наблюдает за анкилозавром эдмонтонией, гадрозавром брахилофозавром, небольшим пахицефалозавром стегоцерасом и цератопсами хасмозавром и стиракозавром
Напоследок стоит сказать, что, конечно же, мы многого не знаем о структуре сообществ динозавров мезозоя. Мы почти наверняка не знаем о многих мало значащих, но удивительных взаимоотношениях между видами, которые должны были существовать. Между многими современными видами существуют необычные отношения, о которых мы бы не узнали, если бы эти животные вымерли. Вспомните, например, птиц, которые «катаются» на крупных травоядных млекопитающих, яростные столкновения между крупными хищниками, такими как львы и гиены, и взаимовыгодное сотрудничество между птицами и носорогами, южноафриканскими антилопами и обезьянами в африканских лесах. К сожалению, вряд ли палеонтологическая летопись расскажет нам о подобных взаимоотношениях.
5. Происхождение птиц
С тех пор как в 1859 г. Чарльз Дарвин выдвинул теорию эволюции через естественный отбор, нет сомнений, что птицы – близкие родственники рептилий. Некоторые ученые зашли так далеко, что стали называть птиц оперенными и умными «взлетевшими рептилиями». Анатомия и поведение птиц имеет много общего с крокодилами, так что никогда не было сомнений в том, что птицы относятся к архозаврам – великой группе рептилий, которая включает крокодилов, динозавров и их родственников. Неполнота палеонтологической летописи, увы, привела к тому, что вымерших близких родственников птиц долгое время не находили, и, следовательно, оставались сомнения насчет положения птиц на генеалогическом древе архозавров.
