Почему современные животные не бывают такими огромными, как динозавры?22.08.2022 22:02

Сегодня даже трудно представить, насколько велики были некоторые динозавры. Завроподы могли набирать сотню тонн веса и по 40–50 метров в длину. Разумеется, синие киты еще крупнее, но их поддерживает вода, а на суше подобных великанов давно не встретить. Масса самых больших из современных сухопутных животных — африканских слонов — доходит «всего лишь» до 6–7 тонн. После вымирания динозавров появлялись и более крупные млекопитающие, например, индрикотерии (до 20–25 тонн), но прежних размеров они все-таки не достигали, и долго не просуществовали. Так почему?

Эта большая разница в размерах — отчасти иллюзия. Завроподы — самые крупные из динозавров — были растительноядны, объедая листья высоких мезозойских деревьев. Дотянуться до крон им помогала необычайно длинная и тонкая шея, для противовеса которой животные имели такой же длинный хвост. «Геометрия» крупных млекопитающих совсем иная; можно сказать, они куда ближе к сфере. Поэтому разница в массе между крупнейшими млекопитающими и динозаврами не так велика, как в длине. Тот же индрикотерий, будучи млекопитающим, отличался по весу от завропод всего в несколько раз, как современные бегемоты — от слонов. Однако разница все-таки остается, и простой иллюзией ее не объяснить.

Существует несколько взглядов на эту загадку, и первый из них связывает гигантизм динозавров с особенностями их питания, о котором мы уже коротко говорили. Сегодня самые производительные на планете экосистемы — это травянистые равнины, такие как африканская саванна. Травы растут необычайно быстро, обеспечивая изобилие и постоянное пополнение запасов пищи для многомиллионных стад самых крупных сухопутных животных. В мезозойскую эру трав еще не было, и пропитание приходилось искать на ветках деревьев.

Они не настолько производительны, как травянистые растения, однако благодаря многоярусности кроны леса могут давать почти так же много питательной бимассы на единицу площади. Таким образом, пищи было достаточно и для весьма крупных животных, но до нее требовалось дотянуться. Это могло стимулировать появление все более высоких и длинношеих существ,  способных объедать даже верхушки деревьев. Сегодня такой необходимости просто нет: если стадо буйволов обглодает всю траву в окрестностях, оно просто перемещается на новое место, пока прежнее не зарастет снова.

Динозавры лишь отчасти регулировали температуру своего тела, тогда как млекопитающие активно поддерживают ее в узких рамках, оптимальных для своего организма. На это уходят изрядная часть всей получаемой энергии, и при равной массе млекопитающему требуется в разы больше пищи, чем рептилии. Это позволяет многим биологам считать, что именно высокие энергетические потребности млекопитающих ставят верхний предел их размеров на уровне куда более низком, чем у млекопитающих. Даже изобильные травянистые равнины не могли бы прокормить их популяции, если б каждое отдельное животное было размером с завропода.

Другое важное отличие двух классов позвоночных — анатомия дыхательной системы и костей. У рептилий и птиц нет полноценных крупных легких, и вентиляции организма помогает набор воздушных мешков, которые заполняют пространство между мускулами и органами, а также внутренние полости костей. Такая структура существенно снижает плотность тела и массу животного, позволяя набирать большие размеры. Уже знакомые нам киты могут жить лишь за счет воды, без которой их кости и ткани просто не выдерживают колоссальной нагрузки.

Другим фактором, который не позволяет современным животным вырастать настолько крупными, как некогда динозавры, связан с особенностями размножения. В отличие от млекопитающих, динозавры — рептилии, и эта задача требует от них куда меньших усилий. Самки делают кладки, из яиц вылупляются малыши, которые уже самостоятельно набирают нужные размеры (или погибают). С другой стороны, самки плацентарных млекопитающих  вынашивают детенышей в утробе и после положенного срока беременности производят сравнительно небольшое число довольно крупных малышей.

Скажем, синие киты рождаются массой около 2,5 тонн — но, опять же, им помогает плавучесть воды. Для сухопутного животного, даже крайне массивного, подобная дополнительная нагрузка была бы чересчур велика и даже опасна. И это не говоря о сроке беременности, которая у тех же китов продолжается почти год, а у слонов — и того дольше. Это огромное испытание для организма самки, который к тому же требует и приличных количеств дополнительной пищи.

Мезозойская эра, когда динозавры доминировали на суше, продолжалась больше 200 миллионов лет. В начале этого срока вся суша планеты входила в состав суперконтинента Пангеи, большую часть которой покрывали засушливые пустыни. Это создало подходящие условия для рептилий, способных расходовать воду экономнее, чем «короли» предыдущей эпохи, земноводные. Во второй половине мезозоя Пангея разделилась на несколько частей, впоследствии образовавших современные материки. В ходе этого процесса климат на суше стал более мягким и влажным, обеспечив бурный рост растительности. Рептилии уже надежно закрепились здесь, а новые условия позволили им специализироваться, стать более разнообразными, в том числе — и крупными.

Прежде даже считалось, что именно длительная эпоха без массовых вымираний помогла динозаврам стать такими великанами. Казалось бы, действительно, с последнего на сегодня мел-палеогенового вымирания прошло «всего лишь» 65 миллионов лет, и у доминирующих все это время млекопитающих было куда меньше времени на то, чтобы вырастить по-настоящему гигантскими.

Однако этот фактор, по-видимому, не так важен. Ведь уже вскоре после вымирания нелетавших динозавров млекопитающие начали быстро занимать освободившиеся экологические ниши. Среди них появлялись и великаны — такие как индрикотерии или родственные им Palaeoloxodon –, но они достигали максимум 25 тонн веса, и более крупные никогда после не возникали. Возможно, что это верхний предел, доступный млекопитающим на суше из-за особенностей энергетического обмена, питания, анатомии костей и размножения.