Д. Хечт, Г. Уильямс III "Смышлёные динозавры"

Давно вымерший Stenonychosaurus, вероятно, был таким же мозговитым, как некоторые млекопитающие, сумевшие выжить.

То, что вы видите слева – стекловолоконная модель животного, лучшее предположение одного учёного насчёт того, как мог бы выглядеть в наше время один из видов динозавров, если бы он выжил. Его создатель говорит, что это консервативное предположение. Очертания и краски модели не выходят за пределы возможного, говорит Дейл А. Расселл, любезный и самокритичный канадский палеонтолог. «Я абсолютно не считаю, что модель потрясающая, – говорит он, – Фактически, это довольно приземлённая экстраполяция. Картошка с мясом. Ничего необычного».
Но созданная Расселлом модель в натуральную величину (высотой четыре фута и пять дюймов) вызвала оживление в Национальном музее Канады в Оттаве ещё до того, как была выставлена на обозрение. (Музей планирует выставить её на всеобщее обозрение в следующем году.) Самые первые сообщения о том существе, которое Расселл назвал «динозавроидом», вызвали отклик в более чем 1000 писем от людей, которые хотели изображения или больше информации – беспрецедентный отклик. Сам Расселл вынужден был на некоторое время прекратить отвечать по телефону, чтобы избежать звонков от репортёров.
Подсказки относительно того, как динозавр мог бы эволюционировать в этого привлекающего внимание гуманоида, были получены от небольшого набора костей возрастом 75 миллионов лет, которые Расселл обнаружил в бэдлендах Альберты около десятка лет назад. Жена хозяина ранчо привела Расселла к находке на склоне над рекой Ред-Дир. Он сразу же распознал её форму. Выцветшая кость представляла собой внутреннюю сторону свода черепа. Раскопки открыли клад из других буроватых окаменелостей. Затем Расселл начал собирать их, чтобы получилось целое животное.
Кости принадлежали мелкому динозавру под названием Stenonychosaurus (произносится: сте-но-ни-хо-завр). Как и некоторые гигантские динозавры конца мезозойской эры, Stenonychosaurus был двуногим пожирателем мяса. Но его рост составлял всего лишь около трёх футов. Из-за солидного хвоста и почти горизонтального положения тела его длина составляла около семи или восьми футов (см. модель сверху). В целом он был примерно такого же размера, как обнаруженный в Африке прото-человек Люси Дональда Джохансона. Скелет, который выкопал Расселл, был примерно настолько же неполным, что и останки Люси. Сохранилось всего лишь от 10 до 15 процентов костей.
Расселлу особенно захотелось попробовать определить умственное развитие животного, которое он нашёл. Оценки интеллекта сложно сделать на основе образцов костей. Однако если учёному достаточно повезёт заполучить нужные кости (одна из них – это череп), то можно оценить и размер мозга, и вес тела. Эти две величины (после немногих манипуляций на карманном калькуляторе) дают нам соотношение под названием коэффициент энцефализации – показатель относительного умственного развития.
У людей коэффициент энцефализации равен приблизительно 7,5 – это значение бессмысленно сам по себе, однако полезно для сравнения различных видов (но не отдельных особей одного и того же вида). Расселлу удалось установить, что у его Stenonychosaurus коэффициент энцефализации составлял 0,3 – это с достаточной степенью вероятности делало его в несколько раз умнее большинства других динозавров. Фактически, его животное, вероятно, было таким же умным, как самые высокоразвитые млекопитающие на Земле в те времена. Среди современных млекопитающих Stenonychosaurus попадёт в одну лигу интеллектуалов с такими примитивными животными, как опоссум, говорит Расселл.
Некоторые другие особенности давали Stenonychosaurus преимущество по сравнению с его более крупными, но не столь умными современниками. На его кисти был своего рода большой палец, противопоставляющийся двум другим когтям. И у него могло быть стереоскопическое зрение, позволяющее ему оценивать дальность при помощи глаз. «Он выглядел так, словно обладал всеми составляющими успеха, который мы наблюдаем позже в развитии обезьян», – предполагает Расселл.
Stenonychosaurus не был уникален. Были обнаружены фрагментарные остатки некоторых других мелких динозавров, которые жили примерно в это же самое время и явно были равны ему по интеллекту. Стереотип глупого динозавра неверен, если оценивать животных по стандартам их времени; среди мелких плотоядных динозавров среднее значение энцефализации было примерно таким же, как у их современников-млекопитающих.
Все динозавры, и среди них маленький Stenonychosaurus, были внезапно низвергнуты в пропасть вымирания примерно 63 миллиона лет назад. Причину этого никто точно не знает, но Расселл согласен с растущим количеством учёных, которые говорят о катастрофе особого рода.
Лучшее свидетельство такого события – открытие слоя горных пород, содержащего необычайно высокую концентрацию иридия, редкого металла, в отложениях возрастом 63 миллиона лет. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, в числе которых были геолог Уолтер Альварес и его отец, физик и нобелевский лауреат Луис У. Альварес, в 1979 году назвали находку «иридиевой аномалией». С тех пор другие учёные обнаружили подобные богатые иридием слои того же самого возраста в других местах по всему земному шару.
Иридий редок в земной коре, но более обычен в астероидах и метеоритах. Поэтому группа Альвареса думает, что богатый иридием слой – это след от столкновения космических масштабов между Землёй и астероидом или кометой. Поскольку никто не обнаружил достаточно большой или достаточно старый кратер, чтобы доказать эту теорию, исследователи предполагают, что астероид должен был врезаться в океан – у этой теории есть достаточные основания, поскольку две трети поверхности Земли покрыты водой. Как вариант, Земля могла столкнуться с множеством мелких объектов – возможно, с фрагментами каменного ядра кометы, которая разрушилась в гравитационном поле Земли. Такое крупномасштабное столкновение могло привести к самым разнообразным последствиям: сильнейшая ударная волна, приливные волны высотой несколько миль и окутывающее весь земной шар облако пыли, которое могло бы перекрывать солнечный свет в течение нескольких месяцев. Любое из этих событий могло привести к внезапному вымиранию динозавров.
Истинная природа катастрофы – и даже само её существование – пока вызывает сомнения. Однако очевидно то, что около 63 миллиона лет назад на Земле вымерла примерно половина форм жизни. Согласно Расселлу, не выжил ни один вид наземных животных, весивший больше, чем примерно 55 фунтов. Также вымерли существа значительно меньшего размера, и резко изменились популяции микроорганизмов в океанах. Но что бы ни случилось – глобальная катастрофа или постепенная гибель множества видов – это освободило сцену для последующей Эры млекопитающих.
У Расселла в распоряжении был маленький набор костей, которым он руководствовался при изготовлении модели Stenonychosaurus. Работа, выполненная вместе с таксидермистом Роном Сегуином, была кропотливой. Потребовалось семь месяцев догадок и экстраполяций, переходов от одного сустава к другому, чтобы создать двуногую модель, которая в своём законченном виде выглядит так, словно целеустремлённо шагает навстречу вымиранию.
В ходе работы Расселл и остальные участники начали задаваться вопросом: а что случилось бы с этим животным, если бы его вид не вымер? Как бы он эволюционировал?

«Выведен из обращения»

Расселл был достаточно твёрдо уверен в одной рабочей гипотезе. Мозг Stenonychosaurus мог бы увеличиться в размерах. Графики энцефализации, построенные на основании окаменелостей, выглядят в чем-то вроде графиков соотношения стоимости жизни в наше время: тенденция к приобретению крупного мозга с течением времени отчётливо установилась ещё до того, как динозавры исчезли. Расселл подразумевает, что рост продолжался бы, и это неизбежно привело бы к разумному динозавру, который будет ходить по Земле примерно в наше время, плюс-минус несколько миллионов лет.
Взяв это положение за отправную точку, Расселл и Сегуин начали делать модель динозавра двадцатого века с изготовления черепа (показанного на вводной странице этой статьи). Сохраняя характерную форму мозга динозавра, они увеличили его объём до примерно 1,1 литра – почти такой же объём у мозговой полости маленького человеческого скелета в коллекции Национального музея Канады. Рост размера мозга должен сопровождаться относительным уменьшением размера лица, потому что мозг займёт больше места внутри черепа. Придерживаясь тенденции, уже установившейся у Stenonychosaurus и продублированной у антропоидных человекообразных обезьян, Расселл и Сегуин предположили, что зубы у динозавроида уменьшатся, и в конце концов исчезнут, замещённые прочной жевательной поверхностью, как у черепахи. Крупный размер глаз взят от динозавра, яйцевидные глаза которого достигали почти двух дюймов в диаметре.
Изготовив череп, они начали работать над остальным скелетом. Они выбрали вертикальное положение, исходя из предположения, что уравновешивание большого черепа на вертикальном основании потребует меньше энергии, чем подвешивание его на конце горизонтальной шеи, как это было характерно для динозавра. Более короткая шея уменьшила бы количество толчков, которые должен выдерживать хрупкий мозг. Хвост, который помогал уравновешивать горизонтально расположенное туловище динозавра, стал бы ненужным и, возможно, исчез бы, когда животное станет прямоходящим. Вертикальное положение также позволило бы существу использовать орудия труда, тогда как сравнительно широкие плечи будут полезны во время бросания предметов. Хотя особенности строения костей ног отличаются от наблюдаемых у людей, их размеры сходны, потому что они оказываются успешным решением проблемы прямохождения. Трёхпалые кисти модели появились от динозавра.
Завершив работу с деталями скелета, Расселл и Сегуин добавили плоть на гипотетические кости. Они выбрали кожу, похожую на шкуру ящерицы, вроде той кожи, которую использовали для реконструкции динозавра. Складка кожи под подбородком – рептильный горловой мешок, эволюционный рудимент и вторичный половой признак.
Из-за того, что кладка яиц потребовала бы исключительно большого тазового канала, Расселл предположил, что молодняк будет рождаться живым. Он добавил к модели пупок. Но он не стал делать соски: он предположил, что неполовозрелый молодняк будет питаться скорее отрыгнутой пищей, чем молоком. Как у птиц и рептилий, ни уши, ни половые органы не выдаются наружу. Хотя Расселл не принимает недавние предположения о том, что крупные динозавры были теплокровными животными, он полагает, что такая особенность появилась бы у динозавроида в процессе эволюции где-то на пути к разуму. Теплокровность, говорит он, дала бы динозавроиду способность поддерживать двигательную активность, которой обычно лишены рептилии. По скорости и выносливости он был бы сравним с людьми.
Модель, замершая на середине шага, как её предок-динозавр, ничего не говорит о том, каким могло бы быть поведение или общество у этого существа. Расселл сразу признал ограниченность своих знаний и предположил, что другие исследователи должны попробовать выдвинуть собственные теории в отношении животного и его поведения.
Может ли у динозавроида возникнуть язык? «Это сложный вопрос. Я не знаю. На каком уровне энцефализации появление языка станет неизбежным?» У морских свиней имеется своего рода система сигналов, говорит он, а уровень энцефализации морских свиней ниже, чем был бы у динозавроида. Поэтому динозавроиды могли бы обладать какой-то зачаточной системой общения, делает вывод Расселл.
Какие звуки он бы издавал? «Они были бы характерны скорее для птиц, чем для млекопитающих, – предполагает Расселл. – Их голоса были бы больше похожи на птичьи, чем на хрюканье».
Какого рода защитные приспособления были бы у него? Разум сам по себе был бы сильной защитой; существо, возможно, пожертвовало бы скоростью в пользу разума, и мозг помог бы ему выживать. (Его коэффициент энцефализации был бы равен 7,1 в сравнении с 7,5 у современного человека.) Его тело, тем не менее, было бы достаточно сильным, чтобы высекать топоры из камня или делать дубинки из дерева.
Какого рода общество могло бы сложиться у динозавроидов? «В каком-то месте я должен промолчать, – отвечает Расселл, – этот вопрос лежит за пределами моей компетенции. Но мне кажется, что по мере того, как животные становятся более интеллектуальными, они становятся более социальными».
Могла бы к настоящему моменту эволюционировать нуклеарная* семья? Расселл говорит, что понятия не имеет. «Возможно, – говорит он, – что динозавроиды могли бы объединиться в роли охотников, чтобы одолеть крупную добычу».
В целом эти предположения рисуют нам модель примитивного существа, больше похожего на «легковозбудимых обезьянолюдей из начала фильма «2001 год: Космическая одиссея» Стэнли Кубрика, чем на занятых вычислениями астронавтов, которые появляются в фильме далее. Но Расселл говорит, что в его хронометраже найдётся немало места для ошибок. Расселл выбрал самый консервативный вывод из своих экстраполяций на основе доисторических данных. Равновероятно, думает он, что фактически динозавроид в наши дни мог бы быть более прогрессивным, чем мы, более умным и более развитым.

* Нуклеарная семья состоит из отца, матери и их детей. – прим. перев.

Неважно, однако, насколько быстро или медленно он карабкался бы по ступеням эволюционной лестницы, но он взял бы верх над нашими млекопитающими предшественниками. Не то, чтобы они вымерли бы бесследно, но они остались бы на уровне ковыряющихся в земле грызунов.
«Динозавры и млекопитающие сосуществовали в течение ста миллионов лет, – говорит Расселл, – и уровень энцефализации млекопитающих был статичен. Консервативная экстраполяция подразумевала бы, что млекопитающие продолжат быть похожими на грызунов или насекомоядных, какими они были в те времена, и какими некоторые по-прежнему остаются сейчас, и они обладали бы слаборазвитым мозгом. Динозавры были более крупными существами. Они бы раньше заняли ту нишу, которая должна быть заполнена млекопитающими. Они стали бы меняться в соответствии с фактическим графиком роста энцефализации млекопитающих в будущем, которого у них никогда не было». Значит, человечества бы не существовало? «Нет. Не было бы никакой Люси».

«Нет повода для волнения, Форбуш. Вероятность того, что в космосе в тебя
попадёт микрометеорит, должна быть несколько миллионов к одному».

Теория и модель Расселла не обошлись без критиков. Один врач, который посмотрел на динозавроида, сказал его создателям, что он не выглядел достаточно человеческим, и Расселл говорит, что он может быть прав. «Мы могли дать ему уши, – говорит он. – Они очень полезны для определения направления до источника звука». Его единственным оправданием отказа от них было то, что он «подумал, что это сделает его слишком человекоподобным». На его самокритичный взгляд, «мы сделали грудную клетку слишком большой; позже я узнал, что существовала знаменитая двуногая коза – коза, родившаяся без передних ног, и животное скакало на своих задних ногах. Её грудная клетка была более округлой. Поэтому я думаю, что грудная клетка неправильная», – признаёт Расселл.
Что же касается его теории, Расселл говорит, что не может быть уверенным в том, что энцефализация будет постоянно возрастать с течением времени. В первую очередь, вероятно, существует ограничение на то, с какой скоростью организм способен усваивать пищу. Другое ограничение представляет собой размер мозга: в какой-то момент у большого мозга могут возникнуть сложности с отводом тепла, хотя «возможно, у людей будущего смогут развиться огромные уши наподобие слоновьих, чтобы рассеивать тепло, выделяемое в процессе обмена веществ в мозге. Или, возможно, мы смогли бы использовать наше тело для рассеивания тепла от головы».
Некоторые учёные категорически отвергают модель Расселла. Пользующийся уважением антрополог К. Оуэн Лавджой из Кентского государственного университета в Огайо говорит, что, развитие разума у динозавроида было бы крайне маловероятно. Он придерживается мнения, что интеллект не возрастает с течением времени автоматически; верно прямо противоположное положение дел. «Чем выше интеллект у животного, которое вы выращиваете, тем больше времени требуется, чтобы обучить животное. У него должен быть более длительный период обучения. Чего вы, скорее всего, добьётесь с более крупным размером мозга, так это более продолжительной беременности, более долгого периода зависимости ребёнка от родителя, большей потребности в родительской заботе – вещей такого рода. Это сунет вас в репродуктивную петлю, потому что это означает, что вы приносите очень немногочисленное потомство; вот, почему отбор препятствует разуму. Отбор против разума идёт весьма интенсивно».
У Лавджоя есть собственная теория: человечество возникло вследствие целой серии чрезвычайно счастливых случайностей. «Если бы мы начали всё заново двести миллионов лет назад, то вероятность повторной эволюции Homo sapiens на этой планете была бы крайне маловероятной.
Вероятность того, что сознательная жизнь эволюционировала бы вновь, если бы мы начали сначала, бесконечно мала».
«Мы – это странность, – говорит Лавджой. – И, по моему мнению, вероятно, что мы – единственная разумная жизнь во Вселенной, потому что Вселенная относительно невелика в сравнении с вероятностями, которые затрагивает этот процесс».
Расселл согласен с тем, что жизнь на Земле жёстко относится к разуму. «Правда состоит в том, что обслуживание мозга с точки зрения обмена веществ обходится очень дорого, – говорит он. – Однако не возникает сомнений, что, когда вы рассматриваете геологическую летопись, тенденции прослеживаются чётко. Это напоминает способность птиц летать. Когда они могут это сделать, они получают некоторые преимущества». И интеллект – это преимущество, сопоставимое по силе с полётом.
«Мне не известно ни единого случая – возможно, я слишком сильно драматизирую – когда в филогенетической группе [группе организмов на эволюционной линии] с течением времени произошёл отказ от разума. Общее направление движения на нашей планете – в сторону более высокого интеллекта. Вы можете наблюдать эту тенденцию у многих других животных, – утверждает Расселл, – у попугаев, слонов, шимпанзе и мелких обезьян Старого и Нового Света».
«В настоящее время я пишу статью, являющуюся частью проекта НАСА, где утверждается, что, если основываться на известных темпах энцефализации на нашей планете, существует менее одного шанса из тысячи, что нашего уровня интеллекта нельзя было бы достичь в пределах следующих десяти миллионов лет, если бы нас не существовало».
Иными словами, Расселл доказывает – и небезосновательно – что случайности благоприятствуют разуму. Случайность благоприятствует даже организму с мозгом, достаточно умным, чтобы создать модель бывшего конкурента в эволюционной гонке и представить, что могло бы случиться, если бы конкурент не был исключён из забега.

Перевод: П. И. Волков, 2020 г.