На картинах и фильмах о доисторических животных мезозойской эры заметно, что гигантские ящеры подчинили различные стихии: сушу, океан, небо. Но читателям «Страны знаний» известно, что динозавры жили на суше (см. № 5 за 2017, №3 за 2018 г.).

В небо поднялась незначительная часть видов, чтобы в дальнейшем эволюционировать в птиц, море осталось им чуждо. Так что же за ящеры сосуществовали одновременно с динозаврами?

Познакомимся с представителями двух многочисленных групп: плезиозаврами, в своё время господствовавшими в океане водном, и птерозаврами, которые покорили океан воздушный.

Плезиозавры – прототипы драконов

Обычно европейские драконы имеют крылья, тогда как среди многочисленного бестиария китайских драконов большинство является бескрылыми.

Вероятно, это связано с тем, что мифы о больших животных в Европе и Поднебесной возникли на основании находок различных ископаемых животных. В Восточной Азии издавна известны останки динозавров.

В Европе же динозавры были менее распространены, зато издревле находили гигантских морских рептилий – плезиозавров. Изображение дракона в книге Афанасия Кирхера "Mundus subterraneus" (1678) чётко указывает на то, что его рисовали на основании знакомства со скелетом плезиозавра (рис. 1).

Короткое тело, длинная шея с относительно небольшой головой. Вот только на месте лопаток изображены два узких крыла. Очевидно, их художник додумал, созерцая широкие плоские кости поясов передних конечностей плезиозавров и собственно передние конечности-ласты.

Плезиозавры – это довольно крупные (от 2,5 до 13 м) морские рептилии, появились они несколько позже динозавров, около 200 миллионов лет назад, и вымерли одновременно с ними около 65 млн лет назад. Они населяли побережье всех континентов, потеснив в водной стихии многочисленных в первой половине мезозойской эры ихтиозавров.

Большинство учёных считает, что на сушу плезиозавры выходили разве что для откладки яиц. Однако существует и противоположная точка зрения, согласно которой это были живородящие животные, которые всю жизнь проводили в море.

Плезиозавры являются самостоятельной группой рептилий, весьма далёкой как от ихтиозавров, так и от динозавров. Предками плезиозавров являются нотозавры – относительно небольшие рептилии (от 20 см до 4 м), которые хоть и вели преимущественно водный образ жизни, но достаточно уверенно чувствовали себя на суше.

Плезиозавры подразделяются на две группы животных, каждая из которых имеет характерные отличия: плезиозавроиды и плиозавроиды.

Основу питания плезиозавроидов составляла рыба (рис. 2). Для эффективной охоты у этих животных развилась очень длинная шея с относительно маленькой головой. Пряча огромное туловище в полутёмной толще воды, плезиозавроиды легко подкрадывались к стае рыб – в маленькой голове потенциальные жертвы не распознавали гиганта-хищника.

Шейный отдел этих животных содержал не менее 28 позвонков, а порой – до 76 позвонков. Шея была настолько длинной и тонкой, что на найденном скелете её можно перепутать с хвостом. Допустил эту ошибку и известный американский палеонтолог Эдвард Коп, который в 1868 г. описал новый вид плезиозавров, где голову поместил на кончик хвоста.

Его высмеял коллега Отниел Марш, причём более жестоко, чем это мог стерпеть Коп, что положило начало «Большой костяной войне» между двумя учёными. В страстном желании обойти соперника в количестве найденных ископаемых останков они не жалели ни сил, ни денег.

К сожалению, оба учёных прибегали и к грязным методам – подкупу работников, использованию динамита на раскопках, обливанию противника грязью в прессе. В этой гонке Коп и Марш полностью потеряли свои состояния и доброе имя.

Но были и положительные результаты «костяной войны»: научные знания пополнились информацией более чем о 150 видах гигантских рептилий, а также существенно возрос интерес широких масс к палеонтологии (который начинался из публикаций о скандалах двух палеонтологов в «жёлтой» прессе). Таким образом, тонкости строения плезиозавроидов и болезненный гонор двух учёных сделали существенный вклад в науку.

Особенности строения плиозавроидов принципиально другие (рис. 3): относительно короткая шея и огромная голова (иногда длиной до 3 м). Часть зубов превратилась в клыки. Эти животные были удачными охотниками на крупную добычу, в том числе на морских рептилий.

В своё время плезиозавры «посодействовали» развитию легенд о драконах. Однако и сегодня эти животные вдохновляют народных мифотворцев. В частности, известное Лох-Несское чудовище по форме тела вполне соответствует описанию плезиозавроида. Вот только голову они не могли так высоко поднимать, как на то указывают в воспоминаниях «очевидцы». И сомнительно, чтобы представитель такой специфической группы сумел на 65 миллионов лет пережить своих родственников. А тем более это невозможно в озере Лох-Несс, запасы рыбы в котором слишком мизерны даже для хищника меньших размеров.

Птерозавры – пионеры воздушного океана

Водная среда, в которой в древние времена возникла жизнь, для многих видов остаётся домом. Многие виды освоили сушу. Но только несколько групп смогли подняться в воздух. Если не принимать во внимание «полётов» сверху вниз, почти без возможности управления, то уверенно в воздухе себя чувствовали только насекомые, птицы, летучие мыши и вымершие птерозавры.

Насекомые поднялись в небо по меньшей мере 315 млн лет назад. Когда возникли птицы – вопрос достаточно спорный, но это произошло менее чем через 170 млн лет после первого полёта насекомых.

Рукокрылые – ещё более молодая группа, история которых не превышает 55 млн лет. Таким образом, длительное время насекомые оставались единственными властелинами воздушной стихии. Но птицы были второй волной наступления на небеса позвоночных животных. Первыми, кто потеснил насекомых в безграничном воздушном океане, были птерозавры, появившиеся более 210 млн лет назад.

Происхождение этой группы окончательно не ясно. Предполагают, что её предки были близки к предкам крокодилов и динозавров (но именно к предкам, не собственно к крокодилам и динозаврам!). Есть основания полагать, что изначально птерозавры сформировались на территории современной Средней Азии.

Птерозавры представлены двумя группами: рамфоринхи и птеродактили. Несмотря на очевидную близость этих животных, установить степень родства между ними не удалось. Ясно одно – птеродактили хотя и возникли позже рамфоринхов, не являются их потомками.

Рамфоринхи появляются в палеонтологической летописи ранее: около 210 млн лет назад, в конце триасового периода. Исчезли они также первыми – в конце юрского периода, около 150 млн лет назад.

Подавляющее большинство ископаемых останков этих животных найдены на территории Западной Европы и Африки. Однако ареал их распространения был шире и охватывал как минимум Евразию.

Рамфоринхи были животными мелких и средних размеров, редко у кого размах крыльев превышал 180 см. Крылья были удлинённые и узкие. Их площадь и угол наклона было сложно регулировать, поэтому полётом руководили с помощью длинного хвоста с широкой кожной лопастью на конце.

Интересно, что среди рамфоринхов были животные, покрытые волосками, похожими на шерсть, хотя они очень далеки от млекопитающих. В частности, 150–160 млн лет назад на территории современного Казахстана жил «шерстистый» рамфоринх. Принимая во внимание необычную внешность, учёные назвали его Sordes pilosus, что в переводе с латыни означает «нечисть волосатая» (рис. 4).

Птеродактили появились позже: около 165 млн лет назад, в середине юрского периода. Это была очень успешная и широко распространённая группа, просуществовавшая более 100 млн лет и вымершая в конце мелового периода во времена большого мелового вымирания (того самого, которое погубило и динозавров).

За период своего существования птеродактили проникли на все континенты, включая Антарктиду, которая ещё не была покрыта снегом. Многообразие птеродактилей достаточно велико. Среди них были как гиганты с размахом крыльев более 11 м (например, Quetzalcoatlus, жил около 68–65 млн лет назад на территории современной Центральной Америки) (рис. 5), так и крохи с размахом крыльев всего 25 см (например, Nemicolopterus, жил на территории современного Китая около 120 млн лет назад, рис. 6).

От рамфоринхов птеродактили принципиально отличались формой крыла, более широкой и меньшей (относительно длины тела). Управлять полётом можно было одними крыльями, поэтому хвост у них был очень коротким. Некоторые виды как дополнительный руль использовали голову с высоким костным гребнем (например, Pteranodon, рис.).

Прокладывая путь в небеса, птерозавры, как в своё время насекомые и впоследствии птицы, прежде всего стремились уйти от конкурентов и хищников. Однако этот эволюционный путь имел большое значение для биосферы – он остановил отток фосфора.

Большинство химических соединений в биосфере перемещаются от одного компонента к другому и со временем снова возвращаются на исходную позицию. Фосфор лишён этого свойства – он постоянно вытекает к мировому океану, после чего безвозвратно оседает в глубинах. Оттуда он фактически не возвращается (рис. 8).

Таким образом, количество фосфора, доступного живым организмам, постоянно уменьшается. Но до времён, когда этот дефицит станет ощутимым, ещё очень далеко. Дело в том, что, попав в водоёмы, фосфор на некоторое время задерживается среди обитателей, в том числе в рыбе.

Рыбоядные птицы приносят большую пользу, так как поедают морскую рыбу, а экскременты от рыбы остаются на суше. Этими нехитрыми действиями птицы, по мнению Владимира Вернадского, обеспечивают чрезвычайно важный для биосферы процесс – возвращают значительные объёмы фосфора на сушу, где он снова попадает в живые организмы.

Заметим, что первыми за дело взялись не птицы – птерозавры опередили их по меньшей мере на 50 миллионов лет.

Наш вид называется человек разумный, поскольку высокое развитие мозга заметно отличает нас от других представителей животного мира. Фосфор является важным элементом, необходимым для формирования мозга.

Трудно сказать, сколько бы доступного фосфора осталось до наших дней, если бы птерозавры не существовали. И существовало ли бы тогда человечество?

Леонид Горобец, кандидат биологических наук, ассистент кафедры экологии и зоологии УНЦ «Институт биологии и медицины» КНУ имени Тараса Шевченко, старший научный сотрудник палеонтологического отдела Национального научно-природоведческого музея НАН Украины