Летающие жирафы, мамонты-блондины, карликовые коровы... От палеонтологических реконструкций к предсказаниям будущего Земли - Андрей Журавлев Страница 37

Чем шерстистый мамонт (профиль справа и внизу) отличается от индийского слона (слева)? Щечные зубы с более выраженными гребнями, кончик хобота имеет пальцеобразный отросток (справа), остевой волос более плотный и шершавый (справа). На хоботе имеется муфта, бивни массивнее, конечности короче, на холке есть горб из бурого жира, тело покрыто тройным слоем шерсти. А вот хвост-клапан и ячеистый череп унаследованы у слонов. Художник Алина Коноваленко

Древнейшие остатки собственно хоботных происходят из Алжира и Марокко (им — около 40 миллионов лет). То были «мельчайшие» — всего 10–15 килограммов массой — «слоники» с высоколобым черепом и сдвинутыми назад носовыми отверстиями. Значит, верхняя губа у них вытянулась и вместе с ноздрями преобразилась в хобот — мускульный насос, удобный для питания и различных манипуляций, словно рука у человека или другой обезьяны. У современных слонов 150 тысяч мускульных тяжей располагаются в хоботе по окружности, вдоль него и наклонно к продольной оси: при сокращении радиальных мускулов хобот растягивается, при сжатии продольных — укорачивается, а при стягивании косых — сворачивается или изгибается, что и делает его таким подвижным. Появление хобота привело к тому, что вторые верхние и нижние резцы у слоновьих предков развились в бивни. Вероятно, большую часть своей жизни первые хоботные проводили в воде: не случайно их ближайшие родственники — водные млекопитающие сирены. На водный образ жизни указывает и изотопный состав зубов. Может быть, и хобот им понадобился, чтобы дышать, находясь под водой? Так его используют современные слоны, преодолевая реки.

В ходе эволюции хоботные заметно подросли и 20 миллионов лет назад зашагали на столбовидных ногах с короткими пятипалыми стопами и кистями по Азии, а затем и по обеим Америкам. Современное семейство слонов, к которому относится и мамонт, появилось 6–7 миллионов лет назад тоже в Африке. Эти млекопитающие отличаются необычным строением и сменой зубов: на щечных — жевательных — зубах у них расположены параллельные поперечные пластины-терки: чем грубее становилась растительность, тем больше образовывалось пластин, расширявшихся за счет зубного цемента. Эти зубы у слонов настолько длинные, что, когда передняя часть коронки уже почти стерта, задняя еще только прорезывается. По мере развития новые зубы продвигаются вперед и выталкивают прежние. Такое горизонтальное, или «конвейерное», замещение всегда происходит в определенный срок: шесть генераций щечных зубов последовательно сменяют одна другую (когда стачиваются последние зубы — примерно на 60-м году жизни, — слон умирает от голода). Поэтому с помощью компьютерной томографии по числу зубов, оставшихся «в запасе», можно узнать индивидуальный возраст мамонта. Скажем, у Юки четвертая смена зубов еще не прорезалась — значит, ей было 6–9 лет.

Мощные бивни и хобот мамонта или крупного слона создают большую нагрузку на мышцы и связки, управляющие движением головы. Поэтому эти мышцы имеют довольно большую массу, а площадь затылочной части черепа, где крепятся связки, — увеличена. Две оси черепа — длинная вертикальная и короткая переднезадняя — представляют собой два плеча рычага: прикладывая небольшое усилие к его длинному плечу, можно уравновесить гораздо большую силу, направленную на его короткий конец. Этот простой механизм позволяет легко поднимать и опускать тяжелую голову с помощью длинных мышц, которые идут от шейных и спинных позвонков к верхнему краю затылка. Хотя укрупнение черепа ведет к наращиванию костной ткани, в ходе эволюции слонов в нем образовались, особенно в лобной части, многочисленные полости, разделенные тонкими и плотными костными перегородками. Система перегородок придает черепу дополнительную прочность, а полости не только облегчают вес, но и служат прокладкой, предохраняющей мозг от теплового удара у слонов и от переохлаждения — у мамонтов. Потому мозговая камера оказывается в глубине черепа. Большой череп вмещает и другие крупные органы. Так, огромная носовая полость содержит миллионы обонятельных клеток, что позволяет слонам различать запахи даже лучше, чем собакам.

Мозг у современных слонов в среднем достигает объема 4800 кубических сантиметров. Это в 3,4 раза больше, чем у человека. Устроен мозг слонов очень сложно; считается, что слоны не уступают в уме дельфинам и самым близким к человеку видам обезьян. У мамонтов мозг, возможно, был даже крупнее: так, исследование этого органа у Юки показало, что объем ее мозга составлял 5000 кубических сантиметров против 4450 у африканского слона такого же возраста и пола. Мозг большего размера помогал в решении сложных задач, которые постоянно ставила неприветливая северная природа.

Эти и другие (например, хвост-клапан, запиравший заднепроходное отверстие) удивительные особенности тропических по происхождению слонов позволили им приспособиться к суровым условиям северных континентов, когда наступал ледниковый период. Непосредственным предком шерстистого мамонта, появившегося на северо-востоке Азии около 700 тысяч лет назад, был трогонтерий (Mammuthus trogontherii); в Северной Америке он же дал начало колумбову мамонту (Mammuthus columbi).

Огромные бивни помогали мамонтам скоблить стенки утесов, сложенных мерзлыми породами, чтобы напиться, разгребать снег в поисках корма (именно потому они были развернуты внутрь, образуя подобие бульдозерного щита), а гребенчатые зубы — перетирать самые жесткие травы и ветки, чтобы насытиться даже грубой пищей. У самцов шерстистого мамонта длина бивней достигала 4,5 метра, а масса —135 килограммов; у африканских слонов бивни — до 3 метров, масса — до 100 килограммов. При этом мамонты (до 3,2 метра) уступали по высоте африканскому слону (до 3,5 метра). На бивнях самцов обычно видны затесы — следы их использования. Иногда, сломав бивень, защемленный в ледяной жиле, мохнатый гигант продолжал использовать культяпку до самой смерти, стесывая обломок почти до основания.

В студеную многомесячную зиму мамонтам понадобились еще некоторые приспособления: шерстяной покров; обильные сальные железы, предохранявшие шерсть от намокания и смерзания; толстый (7–9 сантиметров) слой подкожного жира и жировой горб; уши, хвост и конечности меньшего, чем у слонов, размера, что благодаря сокращению поверхности теплоотдачи предотвращает большие потери тепла; а также своего рода муфта — расширение в передней части хобота, в котором можно было согревать чувствительный пальцевидный кончик этого органа.

Волосяной покров исполина был тройным: покров из длинных — до 90 сантиметров — остевых волос, образующих своеобразный «чуб», «воротник» и «юбку», плотный темный средний слой и густой курчавый подшерсток. Остевые волосы отличались утолщенным корковым слоем, что придавало им особую прочность и теплоемкость, и достигали в диметре 0,3 миллиметра (совсем не тонкие «как волос»). Поверхность волос покрывали ребристые чешуйки, которые, цепляясь друг за друга, превращали шкуру в сплошной панцирь, защищавший мамонта даже в сильный ветер.