Иван Антонович Ефремов - великий мыслитель, ученый, писатель фантаст научные труды, философская фантастика, биография автора
Научные работы

Научные труды

Научно-популярные статьи


Публицистика

Публикации

Отзывы на книги, статьи

Литературные работы

Публикации о Ефремове


Научная фантастика
Романы
Повести и рассказы

 
 

Иван Ефремов - Вопросы изучения динозавров

 
Страницы: 1, 2, 3,
 

    Следующая, третья зона, заходящая далеко в материк, захватывает внутренне-материковые окраины прибрежных болотистых лесов и речных низовий и еще не поддается дальнейшему разделению. В этой зоне господствуют хищники - громадные карнозавры, и все обитающие здесь травоядные несут тяжелое панцырное вооружение, появление которого не случайно. В юре и нижнем мелу здесь жили стегозавры с громадными гребнями вдоль спины. Позднее они заменяются различными анкилозаврами, покрытыми тяжелыми костными плитами (сколозавры и анкилозавры). Здесь же обитали рогатые быкоподобные динозавры - цератопсиды.

    Распространенные представления о постоянных нападениях карнозавров на зауропод несомненно ошибочны. Не говоря уже о том, что зона обитания зауропод была мало доступна для карнозавров, прямое нападение на зауропода, даже вышедшего, скажем, для кладки яиц, в "чужую" зону, могло оказаться успешным лишь в очень редких, исключительных случаях. Траходонты, вероятно, иногда служили пищей карнозаврам, но и тут нападение на чрезвычайно массивного и сильного траходонта могло окончиться гибелью хищника. Не случайно наиболее крупные карнозавры (тиранозавры) появились не в период наибольшего расцвета зауропод, а значительно позже.

    Рассмотренная выше зональность обитания динозавров отражена в большинстве местонахождений. Именно так группируются остатки преобладающих видов животных.

    Громадные скопления остатков зауропод в верхней юре и нижнем мелу Уайоминга в Северной Америке или Тендагуру в Восточной Африке отражают захоронение первой, зауроподовой зоны. Остатки хищников, или стегозавров, там очень редки. Верхнемеловые местонахождения США показывают или скопления костей утконосых динозавров, или совместное нахождение остатков рогатых панцырных и хищных дивоящеров. В Европе и Америке юрские хищники найдены вместе со стегозаврами.

    Местонахождения Монголии своеобразны: на фоне очень редких остатков зауропод в Нэмэгэту часто встречаются хищные карнозавры и утконосые траходонты. Поэтому местонахождение Нэмэгэту нужно рассматривать как пограничное между зоной траходонтов и зоной карнозавров, со случайно попадавшими сюда зауроподами.

    В более низких горизонтах мела (Олгой Улан Цаб) чаще встречаются зауроподы, а в местонахождении нижнего мела Хара Хутул встречаются совместно зауроподы, стегозавры и карнозавры, что как будто нарушает это правило. Однако в Хара Хутул остатки стегозавров и карнозавров встречаются в руслах, промытых между пнями таксодиеобразных мощных деревьев, а зауроподы - с внешней стороны этого ископаемого леса. Таким образом, карнозавры и стегозавры были внесены сюда, в зауроподовую область, из своей, верхней по течению, зоны.

    Огромные подводные русла Нэмэгэту, вмещавшие струи разнообразной скорости и дальности переноса, дали возможность смешения в захоронении двух разных ассоциаций фауны. Естественно, что взаимоотношения зон обитания динозавров были сложными и часто на их границах смешивались разные ассоциации. Условия переноса, гибели и вообще вся совокупность процесса захоронения также оказывали серьезное влияние на состав ископаемых фаун. Но тем не менее основная зональность сохраняется и может быть обнаружена во всех местонахождениях динозавров. Соответственно с изменениями обстановок обитания в ходе геологического времени изменяется и преобладание тех или других фаунистических группировок. Для юры и нижнего мела при наибольшей ширине первой зоны зауропод они наиболее часто встречаются в местонахождениях этого времени. В верхнем мелу, при сужении зауроподовой зоны, наиболее часты находки траходонтов, а к концу мела, при наибольшем расширении верхней, третьей зоны, чаще всего встречаются цератопсиды, анкилозавры и карнозавры.

    Представление о зональном обитании дивоящеров разрушает установившуюся тенденцию рассматривать всех динозавров в качестве единого фаунистического комплекса, в котором животные постоянно соприкасаются и конкурируют. Отсюда следует ошибочность распространенных реконструкций и картин жизни мезозойских наземных позвоночных.

    Первым, поставившим вопрос о значении приливных волн в развитии динозавров, был немецкий ученый Вильфарт. В последней работе (1949) он суммировал и развил свои воззрения. К сожалению, Вильфарт впадает в крайность, пытаясь приписать всем или почти всем дивоящерам жизнь в зоне приливных волн, вместо того чтобы признать распространение последних ограниченным, свойственным лишь определенным географическим ландшафтам прошлого, в которых обитали специально приспособленные типы динозавров.

    Вильфарту пришлось допустить повсеместное распространение приливных волн, а для этого придумать ряд совершенно произвольных сопоставлений. Повсеместное распространение приливных волн обязано якобы их гигантской высоте, которую он приписывает значительно большей близости луны в мезозойскую эру.

    Любое приспособление в анатомическом строении динозавров рассматривается Вильфартом только с точки зрения водного или, скорее, подводного существования. Так, легкие двуногие дивоящеры якобы приспособились выпрыгивать со дна на поверхность воды для дыхания. Зауроподы "заякоривались" в илистом грунте кончиком хвоста (!), чтобы противостоять напору огромных волн и т. д.

    В настоящей статье нет места для подробного критического разбора всех ошибочных и ненаучных допущений Вильфарта. Все они служат лишней иллюстрацией того, как даже вполне правильное и новое по идее научное положение превращается в абсурд при чрезмерном и одностороннем его развитии. Это было бы невозможным, если бы ученый строил свои исследования на основе диалектико-материалистического метода.

    Другим очень важным вопросом, игнорировавшимся в прежних исследованиях, становится вопрос о размножении динозавров.

    Исследования захоронения пресловутых яиц динозавров в главном и, по существу, единственном в мире их местонахождении - Баин-Дзак (Шабарак усу, Джадохта), проведенные нашей экспедицией, показали, что эти яйца скорее принадлежат не динозаврам, а нескольким видам крупных черепах. Нужно думать, что подлинные яйца дивоящеров еще не известны в геологической летописи.

    Однако при колоссальной численности динозавров, отраженной в громадных местонахождениях, сохранивших лишь ничтожную долю истинного числа животных, в прошлом должно было существовать исполинское количество кладок яиц. Если три вида речных черепах в реках Южной Америки откладывают ежегодно миллионы яиц, буквально начиняя ими речные отмели, если яйца крокодилов в местах изобилия этих животных встречаются на каждом шагу на речных островах, то кладки яиц динозавров, безусловно, исчислялись миллиардами штук. Совершенно невероятно, чтобы на всем земном шаре за шестьдесят миллионов лет господства и расцвета динозавров из этих миллиардов яиц ничего не сохранилось. Повидимому, яйца дивоящеров не имели твердой скорлупы и потому отсутствуют в геологической летописи. Весьма возможно, что часть динозавров рождала живых детенышей, особенно в тех зонах обитания, которые были неблагоприятны для сохранения яиц. Таковы, например, зауроподы, которым необходимы специальные убежища для размножения, поэтому откладывание яиц могло происходить лишь в чужой, более высокой зоне.

    Если динозавры откладывали яйца с мягкой скорлупой, требующей большой влажности для сохранения, то размножаться эти пресмыкающиеся могли только в глубине болот. Поэтому возможны были сезонные миграции динозавров в места размножения и связанная с этим частая гибель в чужих областях существования (например, зауропод).

    При постоянном обитании дивоящеров в болотистых низменностях твердая скорлупа яиц была по существу не нужна.

    Вместе с тем, громадное количество яиц, ежегодно откладывавшихся пресмыкающимися в различные времена года, составляло десятки тысяч тонн питательной биомассы, которая не могла оставаться неиспользованной в приспособительной эволюции других наземных позвоночных. Вполне вероятно, что на пище из яиц размножались и благоденствовали различные примитивные млекопитающие. С этой точки зрения было бы очень интересно попытаться найти следы яйцеядных приспособлений среди палеоценовых млекопитающих, во многом сохранивших строение своих меловых предков.

    Откладывание яиц в сухих местностях, где требовалась твердая скорлупа, вместе с тем сделало бы кладки более доступными для мелких млекопитающих и привело бы к частому уничтожению яиц.

    Огромные болота, среди которых дивоящеры откладывали свои мягкие яйца, были малодоступны млекопитающим, но зато подвергались затоплениям, которые также приводили к частой гибели кладок. Это противоречие должно учитываться при изучении размножения динозавров.

    Другое, гораздо более серьезное противоречие - это назревшая необходимость заботы о потомстве. Крупные динозавры обладали уже настолько усложненной организацией, что их эмбриональное или постэмбриональное развитие требовало длительного времени. Если представить себе крохотного, только что вылупившегося из яйца детеныша крупного карнозавра - двуногое существо с огромной тяжелой головой, почти без передних конечностей,- то совершенно ясна его беспомощность и неспособность к самостоятельному существованию.

    Двуногая походка требует развития сложных нервных рефлексов для автоматизации равновесия и, следовательно, обучения на первых шагах вступления в жизнь. Обучение двуногой ходьбе было особенно важно для хищников, так как растительноядные двуногие динозавры, как, например, утконосые, ходили обычно только в воде и могли помогать себе сильными и передними конечностями, снабженными плавательными перепонками. Хищные карнозавры, помимо двух ног, третьей опорой имели хвост и представляли собой своеобразные треножники.

    Если вспомнить, что ведущим жизненным приспособлением зауропод является их гигантская величина, то ясно, что маленькие зауроподы также были нежизнеспособны и нуждались в охране со стороны родителей.

    Поэтому очевидно, что нормальное развитие динозавров могло быть обеспечено при одном из следующих трех условий: либо они должны были класть огромные, хорошо защищенные яйца, а период их развития должен был быть долгим (черепахи); либо они, наоборот, должны были класть очень много мелких яиц, причем детенышей постигала массовая гибель (крокодилы); либо, наконец, забота о потомстве не ограничивалась охраной, а включала кормление и обучение.

    Развитие крупных яиц несовместимо с неизбежным прогрессирующим сужением таза у двуногих животных. Большая смертность и мелкие детеныши биологически крайне невыгодны для крупных животных, так как не обеспечивают развития усложненного организма и замедляют вступление животного в нормальные условия существования. Реальным разрешением вопроса является только забота о потомстве, но ему противоречит слабое развитие мозга у всех без исключения динозавров.

    Это противоречие так и осталось не объясненным. Только появление сложного мозга у млекопитающих обеспечило возможность долгой, сложной и тщательной заботы о потомстве. Это создало условия для дальнейшего усложнения организма. Безмозглое существо, подобное дивоящеру, не могло бы проявить необходимой заботы о потомстве.

    Противоречие между развитием мозга и необходимостью заботы о потомстве стало одним из основных, остановивших дальнейшую эволюцию динозавров и приведших к их вымиранию.

    Приведенные соображения показывают, что понять пути эволюции, расселения и причины вымирания дивоящеров можно только в результате многостороннего анализа строения организма этих животных и его взаимоотношения со средой обитания.

    Исследования частных приспособительных структур в скелете динозавров находятся в зачаточном состоянии. Еще очень мало черт строения дивоящеров получило свое функциональное объяснение.

    Между тем собранные Монгольской экспедицией костные материалы даже в той небольшой их части, которая обработана в настоящий момент, показывают черты анатомического строения, соответствующие функции в тех определенных условиях существования, о которых мы говорили выше.

    Появление двуногости у архозавров обусловило, вне всякого сомнения, развитие ряда особенных, не известных у современных животных анатомических структур. Изучение их на монгольских находках, отличающихся полнотой и хорошей сохранностью, позволит проследить приспособления двуногого пресмыкающегося к разным условиям существования.

    Так, например, утконосые травоядные динозавры отчетливо прогрессировали в сторону приспособления к питанию сравнительно жесткой растительностью. Это - прежде всего развитие озубления из многих рядов зубов, давно известное для траходонтов. Однако до сих пор было неизвестно, что эти зубы при взаимодействии дают высокую и длинную рабочую поверхность, с острым и зазубренным режущим краем, составленным из эмалевых стенок зубов. Эмалевые стенки других зубов образуют на рабочей поверхности сетку - ряд ячей из эмалевых перегородок, аналогично сложным гипсодонтным зубам млекопитающих. Получаются мощные стригущие челюсти, приспособленные для нарезания растений кусками, что облегчает заглатывание и переваривание пищи.

    В соответствии с новым способом питания развивается мощный венечный отросток на нижней челюсти, и тяга челюстных мышц осуществляется за счет жевательного и височного мускулов. Птеригоидные мышцы ослабевают, и вместе с ними исчезают нисходящие отростки крыловидных костей, что дает свободу нижней челюсти. Длинные квадратные кости с низко опущенными челюстными суставами допускают широкое раскрытие рта и позволяют нижней челюсти совершать передне-задние жевательные движения. Зубы находятся только в заднем конце челюстей, что укорачивает рычаг челюсти и повышает эффективность их работы. У анатозавров развиваются целые "батареи" зубов - до пятисот на каждой стороне челюсти. Соответственно лучшему приспособлению к новым условиям существования, анатозавры очень многочисленны в верхнем мелу и существовали до конца эпохи.

    Развитие сложной зубной системы у утконосых динозавров привело к увеличению размеров черепа, который стал более высоким и нес много мощных мышц. Для удержания тяжелой головы при двуногом передвижении у траходонтов появляются необычайно мощные мышечные крепления (за счет длинных и широких мышц спины). Остистые отростки крестцовых позвонков достигают полуметра высоты, указывая на соответственную толщину прикреплявшихся здесь мышц. Поэтому разгибатели спины у траходонтов должны были обладать совершенно исключительной силой. Верхние дуги позвонков образуют в каждом позвонке три радиально расходящиеся и направленные вверх массивные отростки. Таково же строение позвоночника и у современных двуногих млекопитающих - тушканчиков, где эти отростки укрепляют позвоночник для несения свободно висящей передней части тела с передними конечностями.