На сцене появляются киты

Кайнозой не зря получил название «эра млекопитающих». Млекопитающие процветали повсюду: первые приматы и грызуны на суше, первые летучие мыши в воздухе и, конечно, первые киты и дельфины в море. Трудно переоценить значимость теплокровных хищников в экосистеме океана, и они, безусловно, оказали немалое влияние на головоногих. Так, например, коэволюция морских млекопитающих и колеоидов, вполне возможно, привела к появлению эхолокации у китов и окончательной утрате раковины у кальмаров.

По словам Нила Монкса, «массовые вымирания в конце мелового периода подкосили аммонитов, а вот наутилусы выплыли из всех катаклизмов практически невредимыми. И в горных породах сразу после мел-палеогеновой границы видно распространение новых типов наутилусов — предположительно, они смогли в какой-то мере воспользоваться нишами, освободившимися после вымирания аммонитов»[186]. Это можно сравнить с расцветом млекопитающих, который последовал за вымиранием динозавров. Возможно, если бы не были уничтожены динозавры, приматы никогда не смогли бы эволюционировать и увеличить свое разнообразие — так и наутилоиды, скорее всего, никогда не заполнили бы моря вновь, если бы не исчезли аммоноиды. Как бы то ни было, в теплые годы раннего кайнозоя наутилоиды благоденствовали.

Монкс указывает, что, даже притом что аммоноиды и белемниты вымерли в конце мелового периода (или вскоре после него), их экологические ниши быстро заполнились снова. В начале расцвета наутилоидов встречались виды с усложненными швами и скульптурными украшениями на раковинах — подобно тем самым древним аммоноидам. Удивительный пример наутилоида, похожего на аммоноида, носит замечательное имя Aturia ziczac, указывающее на замысловатую зигзагообразную форму септ. И многие древние колеоиды, в особенности спирулиды, копировали образ жизни белемнитов, отращивая основательные внутренние фрагмоконы.

Тем временем первые предки китов разгуливали по суше на четырех ногах, вероятно выискивая пищу в озерах и реках. Постепенно эволюция научила их потомков плавать в водоемах и пить пресную воду; возможно, они ели рыбу и крабов, возможно, двустворчатых моллюсков, но ни разу не встречались с головоногими. Головоногие моллюски никогда не осмеливались выйти за пределы соленых вод океана. Со временем в результате непрерывных эволюционных изменений киты приобрели способность пить соленую воду, а в скитаниях по бескрайним морям они открыли неисчерпаемые сокровища — множество съедобных щупалец[187]. Это были огромные существа: древний кит базилозавр достигал 15 м с лишним в длину, что сравнимо по размерам с крупнейшими ихтиозаврами и современными кашалотами; для первых китообразных не составило бы особого труда расколоть раковину наутилоида в зубастой пасти или догнать быстро плывущего колеоида.

Впрочем, во время охоты первые китообразные, вероятно, полагались на зрение, так что вертикально мигрирующая дичь, прячущаяся на большой глубине от солнечных лучей, могла сбить их со следа. Такую тактику применяли, скорее всего, и колеоиды, и наутилоиды — днем они прятались в темных водах, а к поверхности поднимались лишь по ночам. Было выдвинуто предположение, что эхолокация у китов и дельфинов развилась именно с целью охоты на головоногих — чтобы морские млекопитающие могли найти и настичь добычу даже самой темной ночью.

В анимационном фильме Disney/Pixar «В поисках Дори» рыбка называет эхолокацию «самыми мощными очками в мире». Это хорошая аналогия для человека, у которого многое связано со зрением, но на самом деле эхолокация устроена, скорее, как невероятно мощный слуховой аппарат. Кит издает щелчки и слушает эхо — отражение звуковых волн от окружающих поверхностей. По сравнению со слухом почти любого животного человеческий слух очень слаб: я с трудом отличаю мяуканье моих кошек от хныканья маленьких детей, не говоря уже о том, чтобы понять, с какой стороны оно доносится. Поэтому нам трудно представить, как кит может слышать настолько тонко, чтобы воссоздавать картину всей окружающей среды: понимать, где находятся камни, где собратья-киты, а где кальмары, которых надо поймать на ужин. Но именно так работает эхолокация.

Бедные головоногие моллюски. Невозможно скрыться и замаскироваться, если на вас охотятся, ориентируясь по звуку. Или все-таки можно?

Лучше всего эхолокация работает, когда звук отражается от твердых поверхностей. Чем мягче цель, тем труднее определить ее расположение. Желеобразная медуза, как крайний пример, могла бы быть практически невидимой (или, правильнее сказать, неслышимой). И не забывайте, что к кайнозойской эре многие колеоиды избавились от твердых раковин. На страницах книги мы уже встречались с осьминогом палеоктопом (Palaeoctopus), жившим в меловом периоде, у которого остались лишь следы гладиуса, и с нэфией (Naefia), древней спирулидой, чьи безраковинные кальмаровые потомки могли в буквальном смысле «сойти в бездну». Такие кальмары и осьминоги современного образца были бы достаточно мягкими, чтобы запутать кита, ориентирующегося с помощью эхолокации. Может быть, они и вовсе ускользнули бы от внимания первых китообразных, пока хищники были заняты спирулидами и наутилидами.

«Полая раковина даст отчетливое эхо, и ее носители станут легкой добычей», — указывает Нил Монкс[188]. В начале кайнозоя появились самые разные головоногие с полыми раковинами, но их разнообразие изрядно сократилось с распространением китообразных. На сегодняшний день существует примерно 90 видов китообразных, от косаток до афалин, и ни одного наутилоида, похожего на аммоноида, ни одного колеоида, похожего на белемнита. У единственной выжившей спирулиды развился ряд особых черт, и, как и у выживших наутилоидов, ее географическое распространение весьма ограничено. Возможно, именно киты сместили соотношение среди различных групп головоногих в сторону мягкотелых кальмаров и осьминогов[189].

Однако, распрощавшись с раковиной, кальмары сохранили такое важное свойство, как плавучесть. Они развили новую технику, помогающую оставаться на плаву, будучи «невидимыми» для эхолокаторов, а она, в свою очередь, привела к тому, что кальмары практически перестали сохраняться в окаменелостях.

Незримая эволюция

Кайнозойская эра оставила палеонтологам множество окаменелостей каракатиц и спирулид. Даже нескольких осьминогов. Но ни единой окаменелости кальмаров. Нашлась разве что горстка статолитов — камешков из внутреннего уха, при помощи которых кальмары удерживают равновесие в воде. Где-то попался клюв, где-то крюк. «Но никаких остатков раковин, никаких мягких тканей, — говорит Дирк Фукс, специалист по колеоидам. — По сравнению с каракатицами и спирулидами — практически ничего»[190].

Тем не менее мы можем с уверенностью утверждать, что в кайнозойскую эру кальмары существовали. В таком случае где же их окаменелые остатки? Всегда есть вероятность, что нам просто до сих пор не везло на окаменелости кальмаров. Может быть, они где-то дожидаются своего часа, чтобы быть обнаруженными? Однако совсем недавно в результате анализа химического состава горных пород и экспериментов по разложению органических тел на этот вопрос был получен гораздо более убедительный с точки зрения науки ответ. Как оказалось, в теле кальмаров образуется аммиак, а он мешает формированию окаменелостей.

Джейкоб Винтер отзывался об экспериментах по разложению как об «одном из самых мерзких дел, каким мне приходилось заниматься»[191]. Название звучит вполне невинно, но в реальности эти эксперименты представляют собой тщательное наблюдение за процессом, происходящим с мертвым телом, и документирование всех его этапов. Винтер впервые взялся за них, когда готовил диссертацию и работал с ископаемыми чернилами (именно эта работа привела к открытию меланина в перьях динозавров). Его заинтересовала необыкновенная сохранность окаменелых чернильных мешков, и он надеялся, что с помощью экспериментов по разложению он сможет разобраться в том, каким образом обеспечивается такая сохранность. «У меня ничего не вышло, — говорит он. — В том числе потому, что, когда тело кальмара разлагалось, чернила просто растекались во все стороны».

Винтера поразил тот факт, что отвратительное разложение кальмаров явно вступало в противоречие с великолепной сохранностью огромного числа ископаемых осьминогов. Важнейшими компонентами прекрасно сохранившихся окаменелостей осьминогов являются фосфаты — химические соединения, которые встречаются в морской воде и в живых тканях как составляющие ДНК и молекул — переносчиков энергии. В подходящих условиях мягкие ткани мертвого животного могут быстро замещаться минералами — фосфатами кальция. Благодаря фосфатизации иногда сохраняются мельчайшие структуры вплоть до отдельных клеток. Вероятно, существовала какая-то причина, по которой ткани осьминогов могли фосфатизироваться, а кальмаров — нет.

Из результатов исследований своего научного руководителя Винтер знал, что фосфатизация происходит в кислой среде, как в теле, так и вокруг него. В конце концов ему удалось найти студента Томаса Клементса, готового взяться за измерение pH у разлагающихся головоногих[192]. Как и ожидалось, уровень pH мертвого осьминога быстро снизился до значений, попадающих в окно фосфатизации (чем меньше число pH, тем выше кислотность). Но pH мертвого кальмара все время оставался слишком высоким для фосфатизации, «пока он весь не превратился в мерзкую кашицу».

Виновником высокого pH, по всей видимости, является хлорид аммония, который поддерживает плавучесть у большинства современных кальмаров[193].

Как вы, наверное, помните, поваренная соль — это хлорид натрия, а раз океан — это основной источник поваренной соли, то можно сделать вывод, что основная часть солей в океане — это хлорид натрия. Но соли могут иметь и другой химический состав, и хлорид аммония — одна из их числа. Аммиак чуть легче натрия, поэтому раствор хлорида аммония не такой плотный, как морская вода, другими словами, в морской воде он будет подниматься вверх. Разница совсем невелика, поэтому для создания значительной плавучести требуются огромные объемы хлорида аммония, и у некоторых кальмаров (их так и называют аммиачными) более половины всей массы тела приходится на раствор хлорида аммония.