Реконструкция образа жизни вымерших животных – одна из самых сложных задач палеонтологии. Особенно трудно что-то узнать о ежедневной активности животных – когда они спали, а когда бодрствовали, когда охотились или просто искали пищу. Ведь палеонтологи имеют дело лишь с окаменевшими костями, раковинами, изредка следами животных. Еще реже им попадаются перья или отпечатки кожных покровов. Но все эти окаменелости не несут практически никакой информации о ежедневном распорядке дня живых существ, исчезнувших с лица Земли десятки миллионов лет назад.
Кое какую информацию можно получить, изучая современных животных. Так, сравнивая устройство зрительных рецепторов млекопитающих и птиц, ученые уже давно пришли к выводу, что общий предок всех современных млекопитающих был ночным животным. А вот у птиц подобной стадии ночной жизни в эволюции не было, судя по строению глаз, птицы всегда в основной своей массе были дневными. Этот вывод палеонтологи распространили и на ближайших родственников птиц, а может быть и их прямых предков – динозавров.
Так возникла теория, которую сейчас можно прочесть в любом учебнике – в мезозойскую эру динозавры полностью доминировали в светлое время суток, а млекопитающих они загнали во мрак ночи. Но сами они ночью спали. То есть холоднокровные рептилии грелись на солнышке днем, а теплокровные млекопитающие вылезали из своих убежищ под покровом ночи, избегая, таким образом, встречи с дневными "хозяевами жизни".
Но судя по результатам недавнего исследования, проведенного американскими палеонтологами, не все было так просто. Палеонтологи Ларс Шмитц (Lars Schmitz) и Риосуке Мотани (Ryosuke Motani) из Университета Дэвиса в Калифорнии (University of California Davis) обратили внимание на то, что в глазах современных птиц, многих рептилий, а также и вымерших динозавров располагается специальное кольцо из мелких косточек – склеротическое кольцо, часто сохраняющееся в ископаемом состоянии. У нас, как и у всех млекопитающих, его нет, а вот у динозавров оно было. И это кольцо несет в себе информацию о строении глаза животного – ведь диаметр внутреннего отверстия этого кольца фактически соответствует максимальному диаметру зрачка его обладателя.
Исследователи собрали данные по склеротическим кольцам 164 видов современных птиц и рептилий. О первом этапе этой работы "Аммонит.ру" рассказывал в прошлом году. Оказалось, что размер отверстия в кольце связан с образом жизни животного – у ночных птиц и рептилий он заметно больше, чем у дневных. А сумеречные или активные в любое время суток животные имеют промежуточных размер отверстия – оно больше, чем у строго дневных, но меньше, чем у ночных существ. Это понятно – ведь от размера зрачка зависит количество света, собираемого глазом, а ночное животное должно собрать его столько, сколько возможно, чтобы видеть в темноте.
Также с образом жизни связан и размер глазницы животного, так как у ночных существ размер глазного яблока в среднем больше, чем у дневных животных. Но все-таки измерение размера склеротического кольца дают более точные результаты.
Правда, сами авторы исследования заметили, что размеры глазницы и склеротического кольца – параметры эволюционно консервативные, в значительной мере получаемые "по наследству" от предковых видов. Но ученые придумали методику, позволяющую различить приобретенные и унаследованные признаки.
Подготовив на основе всех этих выводов свою методику анализа суточной активности и убедившись на современных видах, что она работает, исследователи перешли к изучению вымерших животных. Они исследовали 33 вида динозавров, примитивных птиц и птерозавров, живших в мезозойскую эру. Естественно, в исследование были включены только те виды, для которых известны сохранившиеся в ископаемом состоянии склеротические кольца.
И это исследование дало неожиданные результаты. Оказалось, что среди динозавров и птерозавров были не только дневные, но и ночные животные!
Ночными оказались небольшие и среднеразмерные хищники. Среди них – знаменитый велицираптор - Velociraptor mongoliensis, летающий дромеозаврид микрораптор (Microraptor gui), которого из-за больших перьев на задних лапах иногда называют "четырехкрылым динозавром", небольшой Juravenator starki и трехметровый Megapnosaurus kayentakatae. Судя по всему, ночными были и некоторые птерозавры, например, Ctenochasma elegans. Но другие птерозавры, например Scaphognathus crassirostris имели очень маленькие склеротические кольца, такие животные могли летать только в светлое время суток.
Склеротические кольца, размер которых соответствовал круглосуточной активности, были обнаружены у крупных травоядных, таких как диплодок (Diplodocus longus) и у некоторых мелких видов, например, у протоцератопса (Protoceratops andrewsi). С крупными животными все понятно, даже современные слоны, уступающие в размерах гигантам-зауроподам, вынуждены питаться днем и ночью, чтобы поддерживать свои крупные тела и снабжать их необходимым количеством пищи. Видимо, и большие динозавры были вынуждены есть практически без перерыва. Что давала круглосуточная активность небольшим протоцератопсам – не совсем понятно, но возможно, что так они избегали перегрева или внимания крупных хищников.
Череп Protoceratops andrewsi с сохранившимся склеротическим кольцом. Фото авторов исследования с сайта www.foxnews.com.
Сами крупные хищники, к сожалению, не попали в число объектов этого исследования. У них, в том числе и у знаменитых тираннозавров, склеротические кольца пока неизвестны. Они наверняка были, но в ископаемом состоянии почему-то не сохранились.
Интересно, что если большинство мелких пернатых хищных динозавров оказались ночными охотниками, то их ближайшие родственники, напоминающие птиц археоптериксы (Archaeopteryx lithographica) и примитивные птицы конфуциусорнисы (Confuciusornis sanctus) были дневными созданиями.
Так что, если авторы этого исследования правы (а не доверять их выводам нет никаких оснований), то мезозойские экосистемы были значительно сложнее, чем считалось до сих пор. И разнообразие экологических ниш динозавров было куда большим, чем принято считать.
Скорее всего, по разнообразию вариантов суточной активности и экологических стратегий юрские и меловые динозавры не уступали современным птицам. Ведь среди них тоже есть и ночные, преимущественно хищники, и активные в сумерках птицы.
Что заставило динозавров и птерозавров перейти к ночному образу жизни? Скорее всего, у каждого вида были свои причины – в основном конкуренция с другими видами или следование за добычей. Ночные птерозавры могли охотиться на рыб и моллюсков, поднимающихся ночью к поверхности моря, а ночные наземные хищники могли перейти к ночному образу жизни для охоты на млекопитающих, которые ранее сами стали ночными, спасаясь от дневных хищников.
Исследование американских палеонтологов не только расширяет наше представление об экологических стратегиях древних рептилий, но и косвенным образом подтверждает гипотезу о теплокровности динозавров и птерозавров. Конечно, абсолютным доказательством теплокровности ночной образ жизни быть не может, ночными являются многие вполне холоднокровные современные змеи и ящерицы – в теплом климате они могут быть активны круглосуточно. Тем не менее, сложно представить себе ночное животное длиной два-три метра, активное и хищное (а тем более летающее) и при этом холоднокровное. Но это уже тема для других исследований.
Палеонтологи Шмитц и Мотании опубликовали результаты своей работы в статье в журнале Science, а статья с описанием методов, использовавшихся для разделения унаследованных и приобретенных признаков одновременно вышла в журнале Evolution.
Динозавры и другие доисторические животные
