РЕФЕРАТЫ ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Доклад: Как гнездились динозавры
Как гнездились динозавры
Интерес к динозаврам, вспыхнувший на заре текущего столетия, превратился сейчас в настоящую диноманию, породившую множество книг, фильмов и компьютерных игр. Отдельную страничку, придающую изучению давно вымерших гигантов особый колорит, составляют наши знания об особенностях их размножения. Похоже, в ближайшие годы этой теме суждено стать самой популярной как в научной, так и в любительской палеонтологии. Все палеонтологические музеи мира стремятся обзавестись собственной “гнездовой” экспозицией. И как часто это бывает при популяризации, достоверные факты и правильные толкования переплетаются здесь с самыми невероятными вымыслами. Сенсация за сенсацией
В своем “Сообщении об ископаемых рептилиях Британии”, увидевшем свет в 1841 г., Ричард Оуэн, введший в употребление сам термин динозавры, без оговорок назвал этих вымерших ящеров яйцекладущими. Но только сейчас, в самом конце ХХ столетия, мы можем с полной уверенностью утверждать, что знаменитый палеонтолог не ошибся. Динозавры действительно откладывали яйца, а не рождали живых детенышей (как до сих пор можно прочесть во многих газетных статьях), причем их яйца были покрыты скорлупой, как у птиц, крокодилов и черепах. Многие динозавры строили гнезда, охраняли кладку и воспитывали свое потомство. И все это не предположения, а строгие выводы, основанные на твердых фактах и реальных открытиях.
Часто можно услышать, что впервые яйца динозавров были найдены в 1923 г. в пустыне Гоби Центрально-Азиатской экспедицией, организованной музеем естественной истории Нью-Йорка. Это неверно. Еще в 1869 г. палеонтолог Филипп Маттерон, докладывая на собрании французского Геологического общества о находках костей рептилий в Провансе, упомянул о крупных сферических обломках, которые, по его мнению, могли бы быть фрагментами яйца. Сообщение это неоднократно обсуждалось в последующие годы, но сенсацией так и не стало. Яйцо было хоть и крупное, но почти круглой формы, и его – по общему мнению – могла отложить какая-то гигантская черепаха, птица или крокодил. Тем более, что найденные рядом с остатками яйца крупные кости зауроподового динозавра были ошибочно приписаны гигантскому крокодилу. О динозаврах тогда знали мало и полагали, что они были живородящими.
Та же участь забвения постигла еще две находки, до которых недавно докопался в поисках истины австралийский палеонтолог Антони Талборн. В 1908 г. целое крупное яйцо, около 19 см в диаметре, было найдено в Португалии. Яйцо было обнаружено в отложениях верхнего триаса – первого периода мезозойской эры, вместе с остатками представителя группы стегозавров, о биологии размножения которых до сих пор ничего не известно. Вторая забытая находка относится к 1921 г., когда кладка окаменелых яиц (первое древнее гнездо) была найдена на юге Маньчжурии. Впрочем, эти находки были сделаны уже в преддверии официальной сенсации.
В 1923 г. в песчаных обрывах Шабарак-Усу (ныне Баин-Дзак) на юге Монголии, в пустыне Гоби, американская экспедиция наткнулась на несомненные остатки динозаврового гнезда. Причудливо вытянутые и слегка асимметричные яйца, расположенные в песчаном субстрате концентрическими кругами, были настолько не похожи на известные яйца птиц, крокодилов и черепах, что ведущий палеонтолог экспедиции Уолтэр Грэнджэр вынужден был констатировать перед собравшимся вокруг находки отрядом: “Джентльмены, не может быть никаких сомнений, вы смотрите на впервые найденные яйца динозавров”. Сообщение об этой находке обошло страницы многих журналов мира, и именно поэтому 1923 г. стал официальной датой знаменательного события. О предыдущих находках никто тогда просто не вспомнил.
А затем последовала целая череда открытий, часть которых пришлась на 50–60-е гг. нашего столетия, часть – на последние 10–15 лет. Сотни яиц и десятки целых “гнезд” (кладок) динозавров найдены к настоящему времени на территории Монголии, Китая, Индии, Франции, Испании и Румынии. Динозавровые “гнезда” найдены также в Перу, Аргентине, Уругвае, Бразилии и Южной Африке. Интереснейшие находки – гнезда с остатками детенышей и яйца с остатками эмбрионов – сделаны в США и Канаде и, в самое последнее время, в Монголии и Китае. А уж разрушенных яиц (высыпок скорлупок на поверхности обнажений древних слоев) просто не счесть – обнаружены они, в частности, в Казахстане, Кыргызстане и Узбекистане. Лишь в Австралии да Антарктиде не найдены пока “гнезда” динозавров. Но это лишь вопрос времени, так как каждый год приносит новые открытия.
Но почему мы так смело приписываем найденные яйца именно динозаврам, а не каким-нибудь другим яйцекладущим животным? Ответ на этот вопрос кроется в микроскопическом строении скорлупы, которая различается по своей структуре у разных групп рептилий и птиц, и, напротив, строение в пределах каждой группы. Ископаемые яйца черепах, крокодилов и птиц легко опознать, сравнивая их с современным материалом. Скорлупу же яиц динозавров можно идентифицировать, изучая яйца с сохранившимися скелетами эмбрионов внутри или обнаруженные в массовых захоронениях гнезд вместе с непереотложенными костями и даже целыми скелетами динозавров. Что же касается характера гнезд и условий инкубации яиц, то здесь выводы можно сделать, изучая особенности строения системы поровых каналов в скорлупе, через которые происходит газовый и водный обмен. Структура этих каналов зависит от влажности внутри гнездовой камеры и указывает на тип инкубации яиц: в подземных камерах, растительных кучах или сложно устроенных гнездах птичьего типа. Положение яиц в ископаемом гнезде, их форма, рисунок на поверхности скорлупы и особенности захоронения самого гнезда дают исследователям разнообразную дополнительную информацию. Колониальные гнездовья динозавров
Примерно 70–90 млн лет назад, в позднемеловое время, одними из самых обычных обитателей приозерных побережий Центральной Азии были протоцератопсы – некрупные, до 1,5 м длиной, растительноядные рептилии из группы рогатых динозавров. Их гнезда и яйца во множестве находят в меловых отложениях на территории пустыни Гоби, как в Монголии, так и в Китае. Вместе с яйцами находят целые скелеты и отдельные кости ящеров, как взрослых, так и молоды и совсем маленьких.
Гнездовые колонии протоцератопсов располагались в одних и тех же местах, по-видимому, в течение сотен и тысяч лет. Распределение “гнезд”, характер сохранности скорлупок (зависит от степени воздействия воды) и сопутствующие ископаемые (озерные моллюски) однозначно указывают, что гнездились протоцератопсы большими колониями в непосредственной близости от воды. В вырытую в песке и, вероятно, выстланную растительным “мусором” гнездовую яму самки откладывали до тридцати сильно вытянутых яиц, длиной 8–10 см. Яйца в гнезде располагались почти вертикально, что способствовало лучшему газообмену, так как наибольшее количество пор характерно для верхнего, более тупого полюса яйца.
Похожим образом, в плотных поселениях, гнездились и другие растительноядные динозавры, из группы птицетазовых (орнитисхий). Их гнездовые поселения были недавно обнаружены в одной из долин Скалистых гор в штате Монтана. Первое “гнездо” с костными остатками детенышей и их матери (!) было найдено в 1978 г., и в 1979 г. на этом месте был разбит палеонтологический лагерь. Находки следовали одна за другой. Вскоре были найдены десятки “гнезд” двух типов – с округлыми и удлиненными яйцами, наконец, многочисленные скелеты взрослых ящеров и их детенышей, относящихся к двум характерным группам птицетазовых динозавров – гипсилофодонтам и утконосым динозаврам (гадрозаврам).
Найденных представителей гипсилофодонтных динозавров назвали ородромеусами (в переводе с латинского – бегающие по скалам). Эти средних размеров, с кенгуру, ходившие на двух ногах растительноядные пресмыкающиеся вели стадный образ жизни и выводили потомство на островах, где, очевидно, было безопаснее. Самки делали гнезда, подобные протоцератопсовым, и откладывали в них похожие вытянутые яйца, а вылупившиеся детеныши, подрастая, еще долгое время держались с родителями в своей гнездовой колонии.
Утконосые динозавры, а их назвали майязаврами (в переводе с латинского – мать ящера), откладывали округлые яйца со сложно орнаментированной скорлупой. Гнезда их выглядели гораздо более внушительно, чем у ородромеусов, и представляли собой большие кучи растительного “мусора”, подобные тем, что делают в наши дни на болотах Флориды миссисипские аллигаторы. Самки динозавров, вне сомнения, охраняли гнезда, иначе потомство было бы уничтожено крупными вараноидными ящерицами, скелеты которых были обнаружены поблизости. Точно также современные вараны при первой же возможности обкрадывают гнезда крокодилов.
После открытий, сделанных в Монтане, стало ясно, что многочисленные кладки яиц, разрозненные яйца и высыпки скорлупы, найденные еще в 50–60-х гг. в Китае и пустынях Монголии, тоже принадлежат утконосым динозаврам. Скорлупа таких же яиц во множестве была обнаружена и в Кыргызстане.
Совсем по-другому выводили потомство так называемые ящероходящие динозавры (зауроподы), к которым относились такие гиганты, как бронтозавр, диплодок и брахиозавр. Их крупные, почти круглые яйца черепахового облика с характерной микроструктурой скорлупы, найденные первоначально во Франции (их обломки и описал первым Филипп Маттерон), были впоследствии найдены в меловых приозерных отложениях всей Южной Европы (Португалии, Испании и Румынии), а также в Индии и Южной Америке, т.е. как раз на “осколках” древнего суперконтинета Гондваны. Похожие яйца были обнаружены и в Центральной Азии.
На сравнительно небольшой площади можно найти десятки и сотни яиц, отложенных зауроподовыми динозаврами. Строение поровых каналов и большая общая площадь пор, до половины всей поверхности скорлупы, а также условия захоронения яиц не оставляют сомнений в том, что мы имеем дело с подземными гнездовыми камерами, подобными тем, которые устраивают сейчас на тропических пляжах морские черепахи. Самки зауропод, должно быть, появлялись в определенное время на хорошо прогреваемых участках побережья, вырывали недалеко от воды яму, откладывали в нее яйца, после чего, забросав яму песком, оставляли свое будущее потомство на произвол судьбы. Через несколько месяцев из яиц вылуплялись новорожденные ящеры, судя по величине яиц – 30–40 см в длину, и устремлялись к воде. Вероятно, это было впечатляющее зрелище: десятки и сотни бегущих новорожденных динозавров – пиршество для крупных ящериц и околоводных птиц, а в юрское время, быть может, и птеродактилей. Быстро расти, активно питаясь и спасаясь от многочисленных хищников, детеныши могли только на мелководьях. А расти им действительно нужно было быстро: яйца зауропод, хотя и наиболее крупные среди известных яиц динозавров, поразительно малы в сравнении с величиной и весом взрослых животных. Птицеподобные ящеры
Полную противоположность ящероходящим представляют собой хищные, или звероходящие, динозавры (тероподы). Кроме таких крупных и хорошо известных представителей этой группы, как тираннозавр, тарбозавр или цератозавр, к ней относится и множество более мелких, от страуса до курицы величиной, рептилий. Хищные динозавры строили “гнезда”, похожие, по-видимому, на гнезда современных аллигаторов, т.е. сгребали кучи из смеси растительного “мусора” и почвы. В эти кучи они откладывали сильно вытянутые – как у протоцератопсов – яйца, поверхность скорлупы которых была покрыта сложным “струйчатым” орнаментом из ребрышек и бугорков.
Неоднократно высказывались предположения, что хищные динозавры были теплокровными – хотя, строго говоря, представляемые в защиту этого утверждения гистологические и биохимические аргументы могут быть истолкованы по-разному. А вот микроструктура скорлупы яиц теропод однозначно отличается от таковой у всех остальных групп динозавров и прочих рептилий и идентична той, что наблюдается у птиц. Похоже, что и чертами своей гнездовой биологии хищные динозавры походили на птиц более, чем какие-либо другие динозавры.
Гнездились тероподы преимущественно парами, а не группами, как делало большинство динозавров. Гнездование же парами, если только кладка яиц не зарывается в грунт, а располагается открыто, требует активной защиты потомства. Так что теропод можно “заподозрить” в достаточно сложных формах поведения.
Обнаружение разрушенной кладки хищных динозавров в Монголии, в местечке Буйлясутуин-Худук, позволяет всерьез говорить и о более невероятных вещах. В этом древнем гнезде кроме характерных ребристых скорлупок были найдены многочисленные мелкие косточки. Они оказались не косточками эмбрионов (что естественным образом ожидалось), а остатками разнообразных мелких позвоночных, в частности ящериц и детенышей растительноядных динозаров. Никаких следов переваривания или надкусывания косточек взрослыми динозаврами не обнаружено. Напрашивается вывод о возможном выкармливании взрослыми динозаврами своих “птенцов” в гнезде, хотя пока это только предположение, ожидающее дополнительных подтверждений.
Невыясненными остаются и многие другие аспекты размножения древних пресмыкающихся. Например, до сих пор ничего не известно о характере размножения стегозавров и панцирных динозавров, а также летающих ящеров (птерозавров). Крайне мало находок ископаемых яиц и из юрских и триасовых отложений. Непонятно – откладывали тогдашние динозавры яйца, лишенные твердой скорлупы, или условия захоронения их гнезд чем-то серьезно отличались? Большие ожидания связаны с участившимися находками яиц с остатками эмбрионов и остатков детенышей вблизи “гнезд”. Кроме того, что обнаружение эмбриона является очень важным для определения принадлежности яйца, изучение зародыша, возможно, позволит в будущем сделать выводы об особенностях индивидуального развития ящеров (например, не было ли у них, как у птиц, двух типов развития – птенцового и выводкового) и их возможной теплокровности.
Автор К.Е. Михайлов
