Читать интересную книгу "Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми - Джереми Десильва"

Однако представители одной линии динозавров успешно бегали на двух ногах. В юрском периоде по суше бродил устрашающий аллозавр (Allosaur), тираннозавр господствовал в меловом периоде. Оба являлись двуногими машинами для убийства.

Линдси Занно ищет не только ископаемые остатки древних крокодилов. Летом она копается в осадочных породах мелового периода по всему американскому Западу в поисках предков тираннозавра и его двуногих родственников теризинозавров. Прямохождение освободило передние ноги динозавров от необходимости участвовать в передвижении, и, после того как это произошло, возникли удивительные вариации этих конечностей.

На двери в комнате моего сына, большого любителя динозавров, есть наклейка с изображением тираннозавра. Подпись на ней гласит: «Если ты счастлив и знаешь это, хлопни в ладоши… Ой!» Маленькие передние лапки тираннозавра стали поводом для множества шуток, и ученые до сих пор спорят, выполняли ли они какие-либо функции{50}. Однако ручки тираннозавра могут показаться ручищами Арнольда Шварценеггера по сравнению с лапками бедняги карнотавра (Carnotaurus), который выглядит так, словно некто, играя в динозаврового «Мистера Картофельная голова», насадил голову тираннозавра на пару предназначенных для прямохождения задних ног, добавил рога, а о передних конечностях начисто забыл. Возникает впечатление, что атрофия была единственным вариантом, припасенным эволюцией для передних конечностей двуногих динозавров.

Показывая на экран компьютера, Занно сказала: «Взгляните, сколько всего удивительного может произойти с передними лапами прямоходящих динозавров». Она продемонстрировала мне реконструкцию альваресзавра (Alvarezsaurus), специализированного пожирателя насекомых и термитов, у которого кости кисти срослись, образовав пару больших когтей, которыми было удобно раскапывать, например, термитники. У двуногого динозавра дейнохейра (Deinocherius) сформировались огромные, почти трехметровые, передние конечности, оснащенные тремя длинными когтями. Несмотря на устрашающие «руки», давшие этому виду название, означающее на греческом языке «ужаснорукий», это существо было, скорее всего, насекомоядным. Предположительно, с помощью когтей оно подтягивало ветви деревьев к своему беззубому клюву. Занно показала мне и теризинозавра (Therizinosaurus), который, подобно дейнохейру, имел крупные передние конечности, но с длинными уплощенными когтями. У него был также огромный живот, и, возможно, во время кормления он просто сидел. «Более нелепого двуногого существа я еще не видела», – сказала она.

Возможно, у теризинозавра было то, что отличало и многих других двуногих тероподов, таких как велоцираптор и овираптор (Oviraptor), – перья. Освободившиеся от участия в передвижении передние конечности могли быть использованы для решения самых разных задач. С их помощью можно было собирать пищу. Можно было превратить их в украшение для привлечения брачного партнера. Овираптор, вероятно, прикрывал оперенными передними конечностями кладку яиц в гнезде. Другим динозаврам перья могли помогать сохранять тепло тела. Со временем перья стали использоваться для парения, а затем и для активного полета. Около 66 млн лет назад большинство динозавров вымерло, но некоторые оперенные двуногие выжили.

Динозавры помогают нам понять по крайней мере один факт о нас самих: прямохождение освобождает руки от необходимости поддерживать вес тела – и, когда это происходит, могут развиться всевозможные инновации. Разумеется, у птиц передние конечности по-прежнему служат главным образом для передвижения, а именно – для полета. Однако некоторые птицы, например эму, страусы, реи и казуары, не используют их с этой целью. Все нелетающие птицы пользуются для передвижения ногами. Как и люди, они ходят и бегают по земле на двух ногах. Правда, в отличие от людей, бегают они очень быстро.

Страусы способны бежать со скоростью свыше 64 км/ч, тогда как быстрейшим людям удается развить скорость в лучшем случае вполовину меньше. В стопе и голени этих крупных птиц нет мышц, только длинные сухожилия, которые растягиваются, запасая упругую энергию, и сжимаются, толкая птицу вперед. Мышцы у них располагаются высоко в бедрах, отчего нога напоминает метроном, масса которого находится далеко от раскачивающегося кончика. Такое анатомическое строение позволяет этим птицам передвигать ноги с невероятной скоростью. У людей сухожилия стоп и ног длиннее, чем у человекообразных обезьян, но, по сравнению с эму и страусами, наши ноги гораздо более мускулистые. Поэтому мы не можем так же быстро их переставлять.

Стопы человека и страуса имеют еще одно важное различие. У человека пятка касается земли, мы отталкиваемся ею. Крупные нелетающие птицы ходят на цыпочках с поднятой пяткой. Это превращает стопу птицы в пружину. Некоторым людям кажется, что колени птиц гнутся в другую сторону. Это не так: сустав, располагающийся примерно там, где у человека находится колено, это высоко поднятый голеностопный сустав птиц, и сгибается он в ту же сторону, что и у нас.

Почему у птиц и людей настолько различающаяся анатомия, если и те и другие перемещаются на двух задних конечностях? Потому что эволюция способна работать только с уже сформировавшимися ранее структурами. Мы не созданы с чистого листа. Мы модифицированные человекообразные обезьяны, и, по сравнению с птицами, являемся двуногими лишь очень короткий период времени.

Всего несколько миллионов лет назад наши предки еще лазали по деревьям, и их подвижные мускулистые стопы были прекрасно приспособлены для хватания за стволы и ветви. Птицы – существующие до сих пор звенья в неразрывной цепи эволюции прямоходящих животных, протянувшейся в глубь времен по меньшей мере на 245 млн лет. В эволюционном смысле они мастера бипедальной локомоции, а мы всего лишь неуклюжие новички.

Прямохождение развивалось в разных эволюционных линиях, от древних ящериц и крокодилов до тираннозавра и птиц. Есть ли между ними что-то общее, что помогло бы раскрыть тайну нашего хождения на двух ногах?

В каждом случае, будь то христова ящерица или велоцираптор, переход к бипедализму прежде всего связан со скоростью. Даже испуганные тараканы поднимаются и бегут на двух задних лапках. Может ли быть, что древние люди тоже начали ходить на двух ногах ради скорости? Ответ, без сомнения, отрицательный. Бегающая на четырех лапах шимпанзе легко развивает ту же скорость, что и спринтеры-олимпийцы, посвятившие долгие годы тренировкам. Самая быстрая обезьяна, мартышка-гусар (Erythrocebus patas), с большим отрывом победила бы на Олимпиаде в беге на 100 м, но двуногой ее никак не назовешь. Освоив прямохождение, мы не выиграли в скорости, даже наоборот.

Так почему мы на двух ногах бегаем медленнее в отличие от велоцираптора, освоившего бипедализм ради скорости? Оказывается, все дело в хвосте.

Исследователи из Университета Альберты обнаружили, что длинные хвосты динозавров помогали им развивать большую скорость{51}. Мощные мышцы хвоста бипедальных динозавров прикреплялись к задним ногам и дополнительно их усиливали. Вспомните позу умного велоцираптора из «Парка юрского периода» или бегущий скелет тираннозавра из фильма «Ночь в музее»{52}. Хвост сгибается, голова устремляется вперед – и животное срывается с места.

Взаимосвязь хвоста и бипедализма у млекопитающих более сложная. Разумеется, у человека, как и у всех человекообразных обезьян, хвоста нет. Его отсутствие – один из признаков, определяющих семейство человекообразных обезьян, группу родственных приматов, включающую гиббонов, орангутанов, горилл, шимпанзе, бонобо и людей. В следующий раз, придя в зоопарк, не спешите называть шимпанзе, гориллу или орангутана мартышкой. У мартышек, в отличие от человекообразных, хвост обычно имеется.

Все человекообразные обезьяны передвигаются в выпрямленном положении – оно иногда называется ортоградным – и могут хвататься руками за ветки. Нечеловекообразные обезьяны (мартышковые) перемещаться подобным образом обычно не могут{53}. Гиббоны цепляются за