Эра млекопитающих: Из тени динозавров к мировому господству - Стив Брусатти

Но, по правде говоря, мне не стоит жаловаться на траву. Мир без нее был бы чужим и негостеприимным для человека. Травы — не только декоративные ковры на наших лужайках, в парках и на площадках для гольфа. В настоящее время существует более 11 000 видов трав, покрывающих 40 % поверхности суши — саванны, прерии и степи, но в первую очередь земли, возделанные человеком. Газоны — само собой, но главное — поля. Большинство наших основных видов продовольствия — это травы: достаточно назвать пшеницу, кукурузу и рис. Для тех, кто, как я, вырос в деревне, летом играл в прятки на полях, а осенью в кукурузных лабиринтах, очевидно, что представляют собой эти культуры — и все прочие травы: специализированный тип цветковых растений с прямым, тонким, полым стеблем, на котором, если дать ему вырасти, появятся цветы и плоды, которые могут оказаться съедобными. Зернышко пшеницы — это плод, хотя и очень необычный. Как и зерно кукурузы.

Трава — такой вездесущий элемент нашего мира, что можно подумать, будто она существовала всегда. Это не так. Первые 4,43 млрд лет истории Земли трав не было, но как только они возникли, они изменили все. Это понял Джордж Гейлорд Симпсон, создавший в 1940-х гг. знаменитое родословное древо млекопитающих. Появление лугов и степей, утверждал он, оказало огромное влияние на эволюцию населявших их млекопитающих, в первую очередь лошадей. Он назвал этот процесс «великой трансформацией». Симпсон был не только выдающимся палеонтологом своего времени, но и плодовитым автором научной литературы. Он посвятил целую книгу рассказу о том, как травы породили лошадей. Однако лишь в последние два десятилетия мы разобрались, как именно происходила травяная революция.

Новую историю трав написала Каролина Стрёмберг. Она выросла в Лунде (Швеция) и в детстве собирала трилобитов на скалистых берегах Готланда — острова в Балтийском море к востоку от материковой Швеции. Геологию она изучала параллельно с искусством и защитила магистерскую диссертацию по микроскопическим окаменелым зубам возрастом более 420 млн лет, одновременно работая помощницей иллюстратора научных изданий. В аспирантуру она поступила в Калифорнии, где случайно попала на лекцию об эволюции лошадей. Она задалась вопросом: верна ли классическая симпсоновская история «великой трансформации», или это скорее небылица? Единственный способ проверить это: собрать подробные данные об ископаемых травах и млекопитающих и проследить их совместные изменения во времени. Так родилась тема ее диссертации, которая принесет ей престижную Ромеровскую премию от Общества палеонтологии позвоночных (Society of Vertebrate Paleontology, SVP) в 2004 г. Это была первая конференция SVP, в которой я принимал участие, еще восторженным студентом, и с тех пор не перестаю восхищаться работой Каролины.

Травы — в грандиозных масштабах истории Земли — явление молодое. Бронтозавр никогда не пробовал и даже не видел ни единой травинки. Трицератопс мог увидеть ее разве что мельком. Травы появились только в самом конце мелового периода, на закате империи динозавров, когда млекопитающие все еще оставались в тени. Свидетельства тому скудные и довольно неприятные: микроскопические комочки кремнезема, которые называются фитолитами, в окаменевшем помете завропод из Индии. Определила их Каролина. Фотографии ей показали индийские коллеги на той самой конференции 2004 г., где ей присудили премию. Она тут же поняла, что комочки из мелового периода практически не отличаются от современных фитолитов, которые откладываются в тканях трав для опоры и защиты от выедания животными. Она прыгала от радости — она знала, что это революционное открытие. Через год она вместе с индийскими друзьями описала эти невзрачные окаменелости. Как обычно и бывает с первопроходцами, первые травы были малорослыми, малозначительными и незапоминающимися. Они росли небольшими лужайками и никогда не образовывали обширных полей. Если вы увидите изображение динозавра на поле травы, это неправда.

В постастероидном периоде все в основном оставалось по-прежнему. Ранним травам приходилось бороться за пространство с буйными деревьями и лианами джунглей, напитанных энергией палящего климата палеоцена и эоцена. Приспосабливаясь к среде, травы диверсифицировались, а некоторые, подобно бамбуку, научились отлично выживать в душной тесноте джунглей. Тем не менее для распространения трав места не хватало, доступное открытое пространство занимали папоротники и кустарники. Поэтому в палеоценовом Нью-Мексико, где «архаические» плацентарные формировали первые сообщества с преобладанием млекопитающих, не было ни лугов, ни степей. Не было их и тогда, когда троица приматов, непарнокопытных и парнокопытных расселилась по северным континентам на волне ПЭТМ в период глобального потепления. Или когда странные млекопитающие Южной Америки и Африки начинали свою эволюцию в изоляции.

Затем эоцен перешел в олигоцен, парник сменился холодильником. Климат охлаждался, осадков становилось меньше, нуждавшиеся во влаге джунгли исчезли, и ландшафты постепенно стали более открытыми. Травы воспользовались этой возможностью — их способность быстро расти и выносить более суровые условия позволила им занять место лесов. Шаг за шагом, медленно продвигалась их армия по земле, захватывая все новые владения. В диссертации Каролины показано, что в Северной Америке, где имеется самая полная ископаемая летопись переходного периода, травы в открытых местах обитания начали заявлять о себе в олигоцене. Еще больше они распространились — поглощая расширяющиеся прогалины между отступающими лесами — в следующие 10 млн лет и к миоцену, около 23 млн лет назад, образовали полноценные прерии.

Это было важное событие. Возникла совершенно новая экосистема, со шведским столом зелени, постоянно появляющейся из-под земли. В отличие от листьев на деревьях, трава росла снизу вверх, и чем больше ее обгладывали, тем лучше она становилась. Все гуще, крепче и здоровее. Таким образом, сам акт поедания травы способствовал распространению лугов. Более того, постоянный выпас животных приводил к тому, что кустам и деревьям, растущим медленнее, было труднее закрепиться. Внутренние области континентов превратились в океаны травы — настоящий подарок для лошадей и других млекопитающих, как манна небесная, которой, согласно Библии, питались израильтяне в пустыне после исхода из Египта. Для лошадей такой манной стала трава и остается по сей день.

Только вот одна проблема. Питаться травой непросто. В отличие от мягких листьев, плодов и цветков, трава абразивная. Волокнистая по текстуре, она часто бывает жестче, чем листья, но есть и две более серьезные трудности. Во-первых, пресловутые фитолиты — комочки кремнезема, выделяемые травами. Они полезны для палеонтологов, потому что хорошо сохраняются в виде окаменелостей, однако причиняют неудобства животным, ведь это все равно что песчинки в зеленом салате. Во-вторых, грязь. Многие травы растут у самой земли на открытых пространствах и собирают на себя грязь, пыль и всевозможные частицы, которые наносит ветер. Современные пасущиеся млекопитающие поглощают с пищей невероятное количество грязи. В среднем домашняя корова