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

глотает 4–6 % грязи от общего объема пищи, тогда как животные, питающиеся листьями, — менее 2 %. Овцам, откусывающим траву ближе к земле, чем коровы, еще хуже в этом смысле: по наблюдениям в Новой Зеландии, они поедают до 33 % грязи — иными словами, на две части травы приходится одна часть грязи.

Грязь и фитолиты действуют как наждачная бумага, стирая зубы млекопитающих, когда те пасутся на траве. Это не пустяк — эмаль буквально сдирается, современные пасущиеся травоядные ежегодно теряют около 3 мм от высоты зуба. Может показаться, что это немного, но вот наглядный пример. Мои коренные зубы выступают над линией десен примерно на сантиметр (10 мм). Если бы я питался одной травой, моих зубов едва хватило бы на три года. Так как я млекопитающее, то не могу отрастить новые зубы, и как только износятся и молочные, и постоянные, мне понадобится серьезное стоматологическое вмешательство. Лошади, овцы и коровы не могут заказать себе вставные челюсти, поэтому, когда их зубы сотрутся до основания, им остается только умереть с голоду.

Удлиненные гипсодонтные зубы лошади, с длинными корнями, углубленными в челюсть, в сравнении с человеческими зубами, у которых короткие корни. Коронка зуба, выступающая над линией десен, обозначена белым.

Рисунок Сары Шелли

Млекопитающие олигоцена и миоцена получили отравленную чашу: столько пищи в виде травы, которая так и просится, чтобы ее съели; чем больше ее ешь, тем больше вырастает, но жадность грозит смертью. Эволюция нашла решение — гипсодонтию. Это просто красивое слово для обозначения высоких зубов, которые продлевают млекопитающему способность жевать. Если бы мои коренные зубы были высотой в 2 см (20 мм), то я смог бы жевать траву вместе с грязью вдвое дольше, прежде чем они сотрутся. Чем больше я смог бы удлинить свои зубы, тем большее окно времени я получил бы на обжорство. Конечно, у людей такого не происходит, потому что наш рацион этого не требует. Но многие млекопитающие, пасущиеся на траве, — и в первую очередь симпсоновские лошади — независимо пришли к этому простому решению. У них развились коренные (а иногда и предкоренные) зубы, которые выглядят как комичные растянутые ириски. Их высота настолько увеличилась, что коронка зуба — покрытая эмалью часть, выступающая над деснами, — перестала умещаться во рту, и теперь бóльшая часть ее скрывается в десне и челюстной кости, постепенно выходя наружу в течение жизни животного, как стержень механического карандаша. У некоторых млекопитающих зубы даже стали расти всю жизнь.

Развитие гипсодонтии в ответ на распространение травяных сообществ — ключевой сюжет в симпсоновской «великой трансформации». Предполагается, что именно она стала двигателем эволюции лошадей, превратив их из невзрачных лесных жителей, питающихся плодами и листьями, в великолепные символы скорости и грации, которыми мы любуемся теперь. Исследования Каролины — и работы многих ее коллег — подвергают сомнению эту упрощенную притчу о причине и следствии. Несомненно, травяные поля способствовали эволюции лошадей и многих других млекопитающих, но история гораздо сложнее — и намного богаче, — чем казалось Симпсону.

Лошади, как выяснилось, опоздали. Они не торопились приобрести зубы с высокой коронкой и не сразу получили полный доступ к новоявленному изобилию травы. Причем они оказались настолько медлительны, что многим другим млекопитающим это удалось раньше. По мере того как в олигоцене ландшафты становились все более открытыми и промежутки между джунглями заполняли травы, первыми адаптировались мелкие млекопитающие. Грызуны и зайцеобразные, с их бешеными темпами рождаемости и быстрой сменой поколений, легче всего отзывались на прихоти естественного отбора. Они удлинили свои зубы, чтобы объедать траву и справляться с грязью, как минимум за 10 млн лет до того, как гипсодонтия развилась у лошадей. Затем тот же фокус с удлинением коренных зубов проделали некоторые крупные копытные — но это были парнокопытные, в том числе множество верблюдов, которые стали самыми распространенными травоядными на пастбищах олигоцена. Между тем у олигоценовых лошадей сохранялись короткие зубы их эоценовых предков со слабым износом эмали — признак того, что они питались мягкими листьями, тогда как пастбищные ниши на открытых пространствах захватили кролики, грызуны и верблюды.

В начале миоцена, 23 млн лет назад, о джунглях не осталось и воспоминаний. Просторы Северной Америки заполонили травы. Только тогда, когда островки травы между сокращающимися участками лесов стали морями, лошади спохватились. Они как будто поняли, что их старой жизни настал конец, и нехотя начали переходить с листьев на траву. Износ их зубов неожиданно становится чрезмерным, выпуклые бугорки на зубах потомственных листоедов превращаются в пологие холмики, стираемые фитолитами и грязью. Как только зубы начинают изнашиваться, они становятся все выше и выше с каждым поколением. И все же гипсодонтия формировалась медленно — естественному отбору приходилось наверстывать упущенное. Между раннемиоценовыми лошадьми с сильным износом зубов и первыми среднемиоценовыми лошадьми с истинно гипсодонтными зубами, как у современных лошадей, прошло 5 млн лет. Параллельно с гипсодонтией эти лошади обзаводились другими зубными адаптациями для того, чтобы преодолевать трудности питания травой: лабиринтом острых, как бритва, эмалевых гребней на жевательной поверхности зубов для разрезания и измельчения, которые по мере износа затачиваются травой и песком.

На это потребовалось время, но к концу миоцена, 5 млн лет назад, лошади преуспели в искусстве пастьбы и стали одними из самых умелых травоядных за всю историю живого. Они были не одиноки: гипсодонтию независимо приобрели как минимум 17 групп копытных, включая тех самых пузатых носорогов, которые нашли себе братскую могилу в Небраске, когда вулканический пепел засыпал их корм — траву. Животные американских саванн приобрели и другие адаптации. Лошади, верблюды и другие копытные стали чемпионами по бегу; их ноги удлинились и выпрямились, как ходули, чтобы они могли носиться галопом по открытым пастбищам. Конечности у лошадей упростились до того, что на каждой остался лишь один палец; ноги превратились в рычаги, чьей единственной задачей был бег: отлично для жизни в быстром темпе. Грызуны и зайцеобразные, больше не привязанные к лесам, экспериментировали с новыми способами передвижения, например прыжками, и новыми способами защиты — рытьем нор, которые сверху скрывает трава.

Все эти травоядные, пасущиеся под открытым небом, были для хищников приглашением к шведскому столу. Любая еда на выбор, остается только поймать. Олигоцен и миоцен стали ареной гонки вооружений, танго хищников, диверсифицирующихся бок о бок со своей добычей, где каждая сторона старалась обогнать другую. На американские саванны наводило ужас множество новоприбывших хищных млекопитающих: медведи, кошачьи и псовые всевозможных форм и размеров, одни с клыками-саблями для вспарывания плоти, другие с мощными коренными зубами, раздавливающими кости. Одни