У динозавров много тайн и главная тайна причины вымирания. С начала 80 х годов, в лидеры вышла теория Л.Альвареса, о падении гигантского астероида и последующего за этим глобального оледенения. Но всех фактов, главное из которых, постепенность вымирания, она не объясняет. Здесь речь пойдёт о совмещении царств динозавров и их развитии после начала оледенения.
Преимущества динозавров странным образом связаны с определением, что такое динозавр. Динозавров определяют как ящериц с ногами расположенными под телом, но расцвет и выделение из окружающей ящерной фауны произошло много позже. Первоначально, за редким и сомнительным исключением все виды динозавров представлены гигантами и лишь позже появляются карликовые формы.
Возможно, что гигантизм как и в случая с земноводными помогал находить выход из тупиков развития? Во всяком случае эволюционный процесс ускорился. Взлет ветви динозавров был более быстрым, чем это происходит в обычной конкурентной борьбе. За 10 миллионов лет мир полностью обновился, а такое возможно только при наличии существенных преимуществ.
Динозавры унаследовали от ящеров их способ охоты. Преимущества такого способа функционирования организма в постоянной готовности и взрывообразной скорости движения. Нет необходимости наполнять мышцы кислородом (некоторые ящерицы во время бега вообще не дышат). Неожиданный для жертвы переход от неподвижности к атаке.
У этого преимущества есть существенные недостатки. При необходимости повторного броска, бег идет уже с меньшей скоростью и каждый следующий бросок еще медленней пока не наступит неподвижное бессилие.
Для восстановления концентрации молочной кислоты в мускулах необходимо много времени, желательно в неподвижности. Этот способ окислительных процессов не требует и не обеспечивает постоянной температуры тела.
Интересно и то, что преимущества были дополнительными. Динозавры на ближайшие 45 мил. лет оставались ящерами и только затем наступило РАСЩЕПЛЕНИЕ.
Эволюционные процессы, генерирующие разнообразие форм, образов жизни дошли и до физиологии. Появились две ветви динозавров — ящеротазовые и птицетазовые. Различие было фундаментальным, хотя обе системы устройства организма в тот момент были верхом приспособления.
В противовес уже известной холоднокровной физиологии появились динозавры горячекровные. И снова такое преимущество впервые могло появиться только у гигантов, защищавшие новое термодинамическое состояние большой массой собственного тела.
Преимущество высокотемпературного (до 42С) функционирования организма — постоянная активность, долгий охотничий бег, отсутствие оцепенелости в холодное время суток и сразу после пробуждения.
Недостатки этого состояния являются продолжением преимуществ. Необходима усиленная вентиляция лёгких сразу с начала бега. Высокая активность физиологических процессов необходимая для поддержания постоянной температуры тела требует от животного заниматься постоянными поисками пищи. При малой массе тела возникают проблемы.
В этом случае интересна эволюция крокодилов и птиц, которую можно рассмотреть по-новому.
Первоначальное распространение горячекровной физиологии происходило у травоядных, хищники сильно запоздали и это было вполне естественно. Здесь сказалось неравноценность преимуществ. Новая физиология не давала хищникам НИКАКИХ ПРЕИМУЩЕСТВ. Образ жизни любого плотоядного хищника, после удачной охоты, малоподвижен, это сон, любовные игры, неспешное перекочевывание за стадами потенциальных жертв. Энергетическая ценность мяса дает возможность, есть раз в три дня. К такому образу жизни больше подходит холоднокровная физиология.
Создание горячекровного хищника зависело от решения термодинамического парадокса его образа жизни, при размерах тела изначально меньше чем у травоядных.
Наличие многотонных травоядных позволило существовать однотонному горячекровному хищнику. Затем пошёл процесс миниатюризации их потомства и тут проблемы встали во весь рост.
От переохлаждения спасала теплоизоляция: шерсть, пух, подкожный слой жира, но при беге он же способствовал перегреву. Перегрев более чем на 1 градус мог привести к тепловому шоку, а то и к смерти.
Нужно было заиметь приспособительный орган и он появился. Пух превратился в простейшефункциональные перья, позволяющие изменением положения беспрепятственно обдувать тело воздухом во время бега и выполнять роль теплоизолирующего покрытия в спокойном состоянии.
Итак, ясно, горячекровная физиология и перья отнюдь не птичье изобретения, но именно соединение этих приспособительных и фундаментальных изменений дало такое бешеное разнообразие форм, что четырехногая курица или перистый змей еще не самое удивительное. Много удивительней летающие создания. Их двухфункциональные перья, одновременно теплоизолирующие и полётные, приобретались очень медленно, при отсутствии гигантизма.
Достигнув определённого совершенства, птицы вытеснили летающих ящеров, в полном соответствии с дарвиновскими законами. Слишком ощутимо было преимущество. Ящеры после энергичного взлёта надолго превращались в слабомашущих парителей.
При таких условиях даже млекопитающие имели преимущества перед летающими ящерами. Но высокая плотность заселения полётных ареалов и жёсткая конкурентная борьба оставила рукокрылым млекопитающим для развития специфичный ареал, большие пещеры и ночной лес перед ними.
Полетные перепонки ящеров и млекопитающих, весьма уязвимы и плохо восстанавливаются. Это, не идет не в какое сравнение с пером, при повреждении вырастающим с легкостью ногтя.
Не менее интересна судьба другой ветви птицетазовых динозавров.
Среди многих родов животных есть роды уникальные тем, что представлены только хищными видами. Это змеи и крокодилы.
И вдруг сенсация, в Китае найдены останки травоядного крокодила, жившего 60 миллионов лет назад.
Вряд ли это было бы такой сенсацией, если бы читателей более широко известили о происхождении крокодилов. Ведь они птицетазовые, хотя во внешности ничего птичьего, есть лишь внутреннее сходство физиологии и никакого внешнего сходства. Крокодилы и есть продолжение и развитие этой ветви травоядных.
Имеет смысл поговорить о каннибализме. В системе каннибальские отношения только к своим детенышам.
Решающее значение имеют два условия. Это явление можно наблюдать у животных с четко ограниченными или периодически мелеющими ареалами. Обычно это пресноводные обитатели рек, озер и аквариумов, хотя есть и сухопутные, на островах. Второе условие — наличие только одного вида хищника или же другие хищники не в состоянии справиться с детенышами этого хищника после выхода из-под опеки.
Каннибализм — это способ обеспечения стабильной численности вида в замкнутом пространстве. И это не отвлеченное понятие.
Достаточно часто происходит полное пересыхание водоема и во время ожидания большой воды, опека взрослых может превратиться в акты отречения от каннибализма и самопожертвования, что увеличивает шанс выживания популяции.
У травоядных, в тех же условиях, такого шанса нет, и кто доверял регулирование численности своих детенышей хищным соседям вымер очень давно.
Численность видов птиц превышает число ныряющих, бегающих и летающих млекопитающих вместе взятых. Многочисленность перистых видов не должна заслонять уникальность летающих созданий, как ценное наследие мира динозавров.
— * — * —
Когда говорят о вымирании динозавров, то задают вопросы, почему и как вымерли динозавры? С точки зрения теории преимуществ о вымирании речи не идет. ПРЕИМУЩЕСТВА НЕ ВЫМИРАЮТ. Ящеры и сегодня взрываются своим охотничьим броском, а самые крупные успешно охотятся на кабанов и оленей. Горячекровные страусы бегают практически на всех континентах. Крокодилы, тоже с птичьей физиологией вымирать не собираются.
И все-таки, массовое измельчание наземных носителей этих преимуществ, может не такое сильное как у обычных ящериц, земноводных и насекомых слишком явно. Одновременно с измельчением исчезли и разумные представители этих царств. Поэтому вопрос к гипотезе сформулируем так: Какие преимущества, при изменении каких условий позволило млекопитающим освободиться от существовавшей до этого узкой экологической ниши и превзойти в конкурентной борьбе и скорости видообразования динозавров?
Не отвергая, очень крепкой теории Л.Альвареса, рассмотрим с точки зрения теории преимуществ, что произошло после начала оледенения.
Новые условия ледникового периода ящеро и птицетазовые, эти истинные спринтеры и стайеры мира динозавров встретили в казалось бы одинаковых условиях. Из сумеречного, теплого однообразия мир резко поделился на три зоны. Это экваториальная зона комфортабельных температурных условий, зона скудной растительности и промерзшие безжизненные земли.
Климатические изменения происходящие в процессе развития оледенения, заключались в увеличении сухости воздуха и земли, увеличения числа солнечных дней, а так же отбор и приспособление растений к новым условиям, способствовали расширению промежуточной зоны, превращение ее в арктические травяные степи. Они непрерывно расширялись в обход ледников, а иногда лезли на наносную почву поверх ледников, до самого берега океана, ставшего ледовитым, а затем и дальше, за отступающим океаном, в Арктиду, Беринговию.
Освоение вновь возникающих ареалов становилось насущной необходимостью. Все зависело от того, чья организация тела проявится в новых условиях как преимущество.
Гиганты наиболее устойчивы к низким температурам, за счет своей массы. Расчеты показывают, что у бронтозавра, весящего 30 тонн, после трех суток охлаждения внутренняя температура снижается только на один градус. Это помогало сопротивляться переохлаждению, но в то же время, для такой массы тела питание не обеспечивалось даже с больших площадей. Поэтому, для гигантов оледенение оказалось наиболее болезненным, а экваториальные ареалы стали своеобразным гетто.
Основными обитателями арктических степей станут мелкие и средние животные и чем больше мелких, тем крупнее средние. Первоначально осваивались зоны, близкие к экваториальной и вот тут произошло первое расслоение.
Два способа окислительных процессов у животных среднего размера, в обычных условиях не давали преимуществ кому бы то ни было. Начав стремительный бег от одной пасти, горячекровный динозавр заканчивал его на таком же расстоянии от другой пасти. Новые холодные ареалы требовали большей разреженности животного населения, за счет чего стайерский бег оказался предпочтительней спринтерского.
Между горячекровными динозаврами виды с перьевой теплоизоляцией, то есть страусообразные оказались в преимуществе перед голокожими, однако и они были не в состоянии высиживать яйца на холодной земле, Для этого им периодически приходилось мигрировать в экваториальную зону.
В лучшем положении оказались птицы, так как у многих видов сезонные миграции существовали задолго до катаклизма. Отличная перьевая теплоизоляция помогла преодолевать заснеженные континенты долетая до замерзающего океана, а в дальнейшем первыми осваивать территории освободившиеся от снега и льда.
Мелкие наземные животные были представлены в основном ящерами, при этом как классическими, так и уменьшенными копиями динозавров с огромным разнообразием форм, поведения, приспособительных признаков. Однако основное преимущество динозавров-гигантов на мелочь не распространялось.
Перистые динозавры среди мелочи были представлены более скромно, в основном собирателями с куриным поведением, но очень быстро бегающие. Ближайший аналог — Киви.
И конечно среди мелочи млекопитающие. Теплокровные, с постоянной температурой тела и теплоизолирующей шубкой, шустрые живые комочки готовые рожать и выкармливать в любой норке и сто миллионов лет никаких преимуществ.
Млекопитающие почти ровесники динозавров. В их эволюционном пути ученые хорошо разобрались. У мелких животных преобразования имеют медленный и постепенный характер слагающийся из огромного числа частных приобретений. Это помогло проследить последовательность возникновения и совершенствования мелких первобытных млекопитающих более подробно, чем другие классы позвоночных.
К моменту катастрофы сформировались архаичные отряды млекопитающих: триконодонты, многобугорчатые, сумчатые и наиболее распространенная группа млекопитающих —планцетарные.
Разумеется эти группы территориально были далеко друг от друга, тем и нарабатывались различия. Часть осталась в экваториальной зоне, а планцетарные и сумчатые по разные стороны экватора. Но не зависимо от места и времени, млекопитающие были очень мелкими крысоподобными животными, а причина в занятости, как и в примере с полетными ареалами, всех экологических ниш ящерами. На сколько полно, можно увидеть на примере одного преимущества.
Двуногие ящерицы используя мускульный взрыв, освоили короткую пробежку по водной поверхности. Из наземных животных никто, кроме насекомых, такой фокус повторить не может.
Там где условия жизни благоприятны, ящерная фауна состоящая почти сплошь из хищников использовала млекопитающих как трофическую ступень питания, пресекая появление конкурентов не только среди них, но и среди перистой горячекровной мелочи.
Там, где условия хуже, ночи холоднее или еще что-то, свободные экологические ниши занимали перистые, а ни как не млекопитающие.
Первыми двинулись травоядные, насекомоядные и всеядные млекопитающие. За ними сохраняя сложившееся равновесие, ящеры и змеи, настолько мощные и защищенные, что млекопитающие не были им конкурентами ни при каких условиях.
Среди средних животных в приэкваториальных областях произошел естественный отбор и размножение того хищника которому предстояло осваивать степные ареалы, двигаясь вслед за мелкими животными. Это был перистый, страусоподобный динозавр, хорошо защищенный от низких температур и быстро бегающий.
Деление динозавров на холоднокровных спринтеров и горячекровных стайеров в новых условиях сыграла с динозаврами злую шутку и открыла двум группам млекопитающих новые ареалы развития.
Свою экспансию на обжитые степные ареалы хищник начал сразу по обе стороны экватора и углубившись в достаточно холодные широты, вдруг обнаружил, что за мясом бегать совсем не обязательно. Днем, когда солнце прогревает землю, жизнь кипит, но с наступлением ночных холодов под каждым павшим деревом, в листве или любой норке находились переплетенные, окоченевшие и не сопротивляющиеся змеи и ящеры. Для новоприбывших хищников казалось, вполне естественным есть свежее, слегка подмороженное мясо, чем гоняться за шустрыми теплыми комочками, которыми все равно не наешься. Эта ошибка и решило дело.
Равновесие было нарушено и с этого момента будущее обрушилось на динозавров.
Продолжение следует
