Таксономия и систематика (определение видов и клад и установление их родственных связей) задают основу нашего современного понимания биологии. Выяснение, чем характеризуются виды и в каком родстве состоят друг с другом, позволяет реконструировать эволюционную историю организмов. Исследование ископаемых останков дает возможность узнать эволюционную историю на основании ныне существующих родственников или более полных останков других вымерших животных. Если невозможно установить, к какой группе относится данный организм, то о нем трудно что-либо сказать в плане эволюции, биологии либо его родственных связей с другими особями или группами. Таким образом, важно определить, какие виды являются тираннозаврами, а какие нет и как тираннозавры связаны с остальными динозаврами.
Кто такие динозавры?
Определение того, какое животное является динозавром, а какое нет, сейчас стало значительно более сложным, чем было когда-то, но также и более строгим. До появления кладистики (метода, с помощью которого мы реконструируем взаимоотношения видов и клад)[7] группы создавались таксономистами на основании основных признаков, по их мнению, объединяющих животных в данной группе. После публикации в 1859 г. «Происхождения видов» Чарльза Дарвина такие особенности начали использовать, чтобы определять общих эволюционных предков. Однако проблема заключалась в том, что выбранные признаки теоретически могли развиться независимо, а не указывать на общую историю в ближайшем прошлом. Были созданы такие группы, как «пахидермы», и хотя сейчас этот термин используется как синоним слонов, изначально пахидермы считались реальной таксономической группой, состоящей из больших «толстокожих» (буквальный перевод слова «пахидермы») травоядных животных: носорогов, гиппопотамов и слонов. Теперь мы знаем, что носороги ближе к лошадям, чем остальные названные животные, гиппопотамы ближе к антилопам (и, как выяснилось, китам), чем к другим двум видам, а слоны ближе к любопытным маленьким даманам и дюгоням с ламантинами. Словом, одна лишь эта заметная черта, пусть и общая для названных животных, не является ключом к пониманию их родственных связей.
Используя множество характерных признаков для систематизации новых видов или групп, обладающих большинством этих признаков, кладистика избегает ловушки случайного выбора пары-тройки ключевых черт, на которых будет основываться наша таксономия. Вместо этого мы можем сначала построить предполагаемые отношения – филогению, а потом посмотреть на распределение признаков и выбрать те, которые помогают выделять группы. Также у кладистики есть то преимущество, что можно проверить, не упустили ли мы из виду организм, который должен принадлежать к корректно выделенной группе, из-за того, что особенность, которую вы выбрали, не проявляется у всех ее членов (киты – все-таки млекопитающие, пусть даже утратили шерсть). Но даже при этом следует отметить, насколько верно рассуждали таксономисты до кладистического периода в науке: во всей биологии многие родственные связи, подтвержденные работами ученых-кладистов, в целом совпадают с предполагавшимися ранее, и, несомненно, многие из черт, характеризовавших прежние группы, так же актуальны в настоящее время. Бесспорно, современные методы более точны, но никак нельзя сказать, что старые работы никуда не годились.
Может показаться, что идентификация групп и связанных с ними признаков в кладистике грешит некоторой избыточностью, но это не так. На самом деле очень полезно знать, какие черты являются определяющими для данных групп (или видов), поскольку это позволяет нам и дальше работать с данными (будь то непонятная кость в коллекции, новая находка в поле или просто при общем обсуждении каких-либо деталей), не проводя каждый раз для проверки новый анализ. В результате перечни особенностей, определяющих группы, широко распространены и чрезвычайно полезны.
Чешуйчатая кожа и холодная кровь
Давайте начнем с очевидного вопроса: а что же такое рептилия? Здесь мы немедленно встречаемся с проблемой, обычной, когда имеешь дело с научной терминологией, не соотносящейся непосредственно и очевидно с расхожим представлением о группе. Спросите любого человека на улице, и он, скорее всего, ответит, что рептилии покрыты чешуей и холоднокровны, и, возможно, добавит, что они откладывают яйца в твердой скорлупе. Те, кто знают немного больше, могут назвать ящериц, змей, черепах и крокодилов как представителей рептилий, и призовые очки можно присудить любому, кто упомянет гаттерию или туатару (если вы не знаете, что это за животные, поищите информацию о них, потому что они потрясающие существа). Такое описание и список животных – весьма неплохое начало, хотя, несомненно, будет высказано множество ошибочных идей вроде принадлежности тритонов к рептилиям или универсальности раздвоенного языка для представителей этой группы. Однако существует научное определение для клады рептилии, весьма отличное от этого и подразумевающее совершенно иные следствия.
В целом считается, что группа рептилии охватывает всех животных, располагающихся на той ветви дерева жизни, которая ближе к современным группам животных, включающим в себя ящериц и птиц, чем к той, что произвела млекопитающих. У этих животных действительно есть общие черты, характерные для представителей группы (по крайней мере для предковых форм), в частности покрытая чешуей кожа; при этом другие признаки, вроде откладывания яиц, также присутствуют у предковых форм иных групп (не забывайте, что современные однопроходные – млекопитающие, откладывающие яйца), поэтому не являются определяющими для группы рептилии. Также в определении любой эволюционной линии подразумевается, что все потомки этой линии тоже являются ее частью. Динозавры, несомненно, относятся к кладе рептилии, но птицы произошли от динозавров. Следовательно, птицы на самом деле тоже входят в кладу рептилии, а значит, являются рептилиями. И вы тут же можете увидеть, где проходит граница между принятым в обычном языке понятием «рептилия» и научным, техническим термином (по этой причине все чаще используют термин «завропсиды»). Рептилии представляют собой особую проблему, поскольку для них тривиальное название появилось раньше научного, поэтому мне трудно спорить с обществом, не понимающим подобной терминологии и разницы между двумя понятиями (так что это одна из областей, где я считаю нужным действовать осторожно во избежание путаницы). Однако использование термина «динозавровые» вместо «динозавры» – совершенно иное дело, поскольку научное название появилось раньше общеупотребительного, так что, на мой взгляд, оно обладает чем-то вроде права первенства.
Вернемся к главной теме: клада рептилии включает в себя огромное количество ныне живущих и еще больше вымерших линий животных, населявших землю, море и небо на протяжении сотен миллионов лет. Динозавры, пожалуй, самые известные из них, а ящерицы и змеи – самые знакомые, но существует еще много странных и удивительных животных, живших раньше динозавров и вместе с ними. Разнообразных исчезнувших крупных морских животных, таких как плезиозавры и ихтиозавры, чаще всего принимают за динозавров просто потому, что это большие и вымершие рептилии, жившие в мезозое, но наряду с ними существовали похожие на танк бронированные этозавры, плоские, словно черепахи, плакодонты, клюворылые ринхозавры и множество других видов (особенные мои любимцы – поистине невероятные триасовые чудовища танистрофей и дрепанозавр).
