КОМПЬЮТЕРЫ РАСКРЫВАЮТ ТАЙНЫ ДИНОЗАВРОВ
КОМПЬЮТЕРЫ РАСКРЫВАЮТ ТАЙНЫ ДИНОЗАВРОВ
Многое в жизни динозавров до сих пор оставалось непонятным для ученых. Лишь современные компьютеры способны вдохнуть жизнь в очертания этих давно исчезнувших животных. С какой скоростью они двигались? Какие звуки издавали? Как вели себя во время охоты? Теперь можно получить ответы на эти вопросы, давно мучившие палеонтологов.
Когда пастухи сражались хвостами
Долгое время, размышляя о динозаврах, ученые задавались «последним и решительным» вопросом: что погубило этих животных? Почему они внезапно вымерли7 Выдвигались самые разные версии. Кто-то считал, что изменился климат и исчезла флора, питавшая огромные стада ящеров. Кто-то винил во всем млекопитающих, полюбивших лакомиться яйцами крупных рептилий. Кто-то считал виновником гибели динозавров эпидемии. А некоторые ученые видели причину их исчезновения в небе, т.е в смертоносном космическом излучении.
В последние годы ученые все чаще стали склоняться к одному и тому же ответу «Динозавры погибли, потому что…» Мы еще успеем продолжить эту фразу, а пока скажем, что проверить данную догадку палеонтологам наверняка поможет компьютер, сравнительно недавно поселившийся в крупнейших лабораториях мира.
Исследование динозавров с помощью новейших приборов уже принесло поразительные открытия. Так, американский исследователь Натан Мирвольд помог нам услышать хлесткий звук, что раздавался, когда динозавры били о землю хвостом. Этот удар напоминал щелчок пастушеского кнута, но сила звука его превышала 200 децибел (у человека уже от 120 дБ уши болят). Выходит, над мезозойскими равнинами, по которым прогуливались огромные ящеры, разносились прямо-таки пушечные залпы.
В свое время гигантского травоядного бронтозавра некоторые ученые именовали «громоящером». Как показал эксперимент (компьютерный, естественно), это прозвище было не далеко от истины. Почему же исполин длиной 25 метров и весом 30 тонн издавал такие громоподобные звуки? Чтобы устрашить врагов? Или для того, чтобы привлечь внимание подруги? Компьютер способен лишь передать движения ископаемых животных, но разгадать их намерения ему не под силу. Мотивация их поведения, увы, не подлежит реконструкции.
Впрочем, Мирвольд хотел бы раскрыть и эти тайны, доступные пока лишь натуралистам, наблюдающим за живыми представителями земной фауны. Так, ученый отверг идею, будто бы эти травоядные имели обыкновение отбиваться от хищников своими могучими хвостами. Для чего же гремели сии перуны? Не для войны, но ради любви! «Всяческие диковинки наподобие павлиньего хвоста или оленьих рогов, — отмечал Мирвольд, — животные приобретают обычно благодаря половому отбору». Сражения из-за самки были невыгодны для динозаврьего рода: они наверняка погубили бы одного из неистовых соперников. А бескровная акустическая дуэль — прекрасный выход, объективно способствовавший сохранению вида.
Натан Мирвольд работает на стыке наук. Создал современную компьютерную технику и одновременно пытается понять, что творилось миллионы лет тому назад. Компьютерной «ящерологией» занимается лишь развлечения ради, хотя и со всей страстью.
Новое поколение ученых, выросшее на битах и байтах, стряхнуло пыль с обветшалых рептилий и заставило эти «горы мяса» во всю прыть промчаться по экранам мониторов. Компьютер может приказать древнему чудищу взмахнуть хвостом, грохоча как разорвавшаяся бомба, а может и удивить нас сенсационными выводами. Ведь машина разбирается в древних ящерах, похоже, лучше, чем люди. Во всяком случае, имеющихся в наличии немногих скелетов, костей, косточек, их осколков вполне достаточно, чтобы машина начала фантазировать, соединяя банальные сведения в необычную, но обоснованную гипотезу. Одна из них послужит посмертным оправданием известному доисторическому убийце.
Был ли тираннозавр пожирателем падали?
Попробуем воскресить к жизни легендарного «тирекса» — «великого и ужасного». Что знали мы об этом доисторическом «чемпионе в тяжелой весовой категории»? Весил Tyrannosaurus Rex шесть тонн и был самым опасным среди животных, населявших когда-либо нашу планету На протяжении последних ста лет ученые выискивали останки этого монстра и теперь после целого века поисков располагают всего тремя скелетами этого ящера, ни один из которых не сохранился полностью (!). Еще имеются отдельные фрагменты примерно десятка «тирексов».
В 1996 году Джек Хорнер, «ящеровед» из Музея Скалистых гор (Бозман, штат Монтана, США), совсем по-иному взглянул на фигуру нашего «чемпиона», приводившую в трепет если не современных ей тварей, то уж, как пить дать, наших впечатлительных современников, любителей доисторических ужасов.
Итак, Хорнер решил исследовать обозванное «убийцей» существо с помощью компьютерного томографа, напичкав машину изображениями костей разыскиваемого преступника — в любых ракурсах, разрезах, сечениях. Так появился цифровой череп «тирекса» — модель, которую можно осмотреть на экране со всех сторон.
Разглядывая череп изнутри, мы видим нервные окончания, основания мышц и сухожилий. Видим, что у тираннозавра заметно увеличены обонятельные доли. Наверняка он обладал очень тонким чутьем. Но удивительнее всего, считает Хорнер, что нос тираннозавра был устроен примерно так, как нос современного грифа. Эти птицы, как известно, наделены прекрасным чутьем — редким даром для всех пернатых Они летают над землей или посиживают на деревьях, вынюхивая, где пахнет падалью. Трупный запах они чуют издалека.
Так, может быть, тираннозавр был вовсе не царем «хищных динозавров» и «самой ужасной машиной для умерщвления живой плоти, которую когда-либо выдумала природа», а всего-навсего «ящером-стервятником», «гиеной в мире рептилий» — толстобрюхой громадиной, издалека чуявшей падаль и спешившей к ней со всех ног? Его облик, «ужасный и беспощадный», лишь отпугивал от добычи настоящих ее убийц. В пользу этой теории говорят и короткие «лапы-обрубки». Разве таким оружием можно было справиться с крупной добычей? Ими скорее удобнее кромсать коченеющий труп. Нет, ужасному убийце, шествующему по тропе войны, подобали не эти «перочинные ножички», а огромные «кинжалы».
В последние годы Джек Хорнер прославился, обнаружив на территории штата Монтана десятки ископаемых гнезд ящеров вместе с яйцами и останками детенышей. По его мнению, тероподы (звероногие, к которым принадлежит «тирекс») были прародителями птиц: орлов, аистов, голубей, ласточек, жаворонков, воробьев и колибри. Они выросли в весьма безобидную ветвь на эволюционном древе.
Компьютер отверг и еще одно расхожее мнение о тираннозавре. В фильме Стивена Спилберга «Парк юрского периода» устрашающего вида «тирекс» во всю прыть мчался за джипом. Полно, возможно ли такое? Куда, куда гнался этот огромный милый дуралей?
Александр Макнилл, исследователь из Лидса (Англия), сомневается в разрекламированных способностях этого шеститонного чудища, тщательно изучив на компьютере кости его ног: «Вряд ли он был ловким скакуном. Для этого ноги его слишком слабы. Тираннозавр, видимо, двигался тяжко и неспешно, как слон, а вовсе не элегантно и стремительно, как леопард или газель». По мнению ученого, этот ящер способен был бежать самое большее со скоростью 25 км/час — то есть в два раза медленнее, чем лев.
Значит, не так страшен «тирекс», как принято его малевать? Настаивать на этом, пожалуй, было бы опрометчиво. Такой громадный ящер, судя по его анатомии, все-таки не был безобидным предком птичек. Грегори М. Эриксон (Берклийский университет, Калифорния) недавно держал в руках таз трицератопса, в который когда-то яростно впился (хищник или стервятник) Т.Rex. Эксперимент показал, с какой мощью его зубы способны были рвать добычу. Эриксон вмонтировал точную копию зуба «тирекса» в гидравлический пресс, а затем вонзил это смертоносное орудие в тазовую кость коровы. Тираннозавр оказался «чемпионом мира по кусанию». Его острые, как нож, зубы длиной почти 20 сантиметров развивали силу, равную 13,4 килоньютона, или 13,4 тонны.
Таким образом, говорит Эриксон, «он превзошел льва или волка и кусался как аллигатор».
Порой мощь этих зубов обрушивалась и на сородичей. В 1997 году на аукционе за 8,4 миллиона долларов был продан скелет знаменитой «тираннозаврихи Сью», причем у этой особы недоставало полчерепа. Очевидно, кто-то из ее собратьев, затеяв кровавую схватку, снес ей часть головы.
Труба зовет паразауролофов
В наше время палеонтологи находят деньги на сложные и дорогостоящие изыскания. Во многом они обязаны этим знаменитому меценату — Голливуду, где древние ящеры стали одними из популярнейших персонажей. Впрочем, богатые покровители чаще всего не прислушиваются к научным фактам, и динозавры здесь все с тем же азартом мчатся за джипами.
Конечно, ни один ученый не мог на полном серьезе воспринимать спилберговский «Парк юрского периода». Количество прегрешений против научных истин было огромным. Однако именно этот кровавый триллер с доисторическими персонажами, преследующими людей, немало помог серьезным ученым. «Парк юрского периода» принес его создателям 900 миллионов долларов, и часть этих денег пошла на настоящие научные исследования. В США стало модным «отстегивать деньги на динозавров». Вот как это делается.
Кэтлин Мэй, сотруднице Берклийского университета, срочно требовались деньги, чтобы извлечь из земли скелет нашего знакомца — бронтозавра, когда-то махавшего хвостом, как кнутом. Но университеты даже американские, весьма небогаты, и о дорогостоящих проектах нечего мечтать. Давно погибшего ящера спасли киношники. Некая компания предложила Кэтлин 24 000 долларов за разрешение снять эти раскопки. Денег как раз хватило на то, чтобы извлечь из земли древние останки. Так наука срослась с развлечением, ко взаимной выгоде.
Динозавры словно созданы для шумных рекламных акций. Они привлекают к себе интерес самой широкой публики. В этом убедились такие крупные компании, как «Макдональдс», «Дисней», «Америкен Эйрлайнс», «Даймлер/Крайслер», подарившие немало денег палеонтологам. На их средства снаряжались экспедиции в отдаленные районы планеты и покупались сложнейшие электронные приборы, способные воссоздавать повадки, внешний вид и образ жизни этих вымерших и во многом загадочных существ. Естественно, что спонсорские вклады в научные разработки не делачись в тайне, обеспечивая известным фирмам еще большую популярность. Но выигрывали от этого в первую очередь ученые. Сейчас науке известно около 350 видов динозавров, а всего двадцать лет назад их было вдвое меньше. И открытие этих видов — во многом заслуга спонсоров. На выделенные ими деньги из тьмы забвения — из недр Земли — поднялись многочисленные отряды ящеров, возвращая нам память о «затерянном мире».
Воссоздание его интересует всех. Недаром такое авторитетное научное издание, как «Журнал палеонтологии позвоночных», посвящает вымершим рептилиям каждую четвертую свою статью. А десятилетия назад этот журнал выделял бедным тварям, забредшим в тупик эволюции, не более десяти процентов полос. Их судьба мало интересовала ученых, изучавших проблемы эволюции на примере более успешных творений.
Положение дел начало меняться лишь в семидесятые годы. В то время ученые засомневались в расхожем тезисе, по которому динозавры были «не только поразительно велики, но и ужасающе глупы». Какими же они были на самом деле? Примитивными холоднокровными ящерами? Или теплокровными существами, напоминавшими птиц и зверей? Были ли они одиночками? Или отличались высокоразвитым социальным поведением?
Возможно, в скором времени компьютеры помогут ответить и на эти вопросы. Благодаря новым методам исследований возможны еще многие открытия. Одно из них произошло недавно. Оказывается, 75 миллионов лет назад жил на Земле довольно странный утко-носый ящер — паразауролоф. Его череп длиной 1,55 м был увенчан удивительным гребнем — костной трубкой, тянувшейся от самых ноздрей. Ученые окрестили его «трубачом».
Для чего был надобен ему такой нарост? Чтобы ответить на этот вопрос, Дэвид Уайсхемпел из университета Джона—Хопкинса (Балтимор, США) построил трехмерную компьютерную модель черепа «трубача». Вскоре из его орудия полились первые звуки. Эти глубокие тона напоминали звучание «дидгеридоо» — музыкального инструмента австралийских аборигенов. Это весьма своеобразная музыка, где много визга и громыхания. Послушать ее, звучавшую задолго до «труб иерихонских», можно даже по «Интернету». По мнению ученого, эта странная кость могла издавать тревожные звуки сирены. В минуту опасности утконосые ящеры наверняка трубили на всю округу. Возможно, что они пользовались своей «звучной визиткой» и в брачный сезон. С акустикой тогда все было в порядке: звуки древней трубы далеко разлетались по доисторическому ландшафту.
Гигантские ящеры Гондваны
Палеонтология — это искусство воссоздавать облик давно исчезнувшего животного по одной-единственной оставшейся от него кости. И не только воссоздавать, но и объяснять, как животное двигалось, чем питалось, каких хищников боялось, какую добычу преследовало и даже какой климат был в ту эпоху, когда оно бродило по земле.
Чтобы выведать тайны ископаемых останков, ученые должны исследовать находку со всех точек зрения. Они занимаются «функциональной морфологией» — способом передвижения животных, филогенетическим анализом — их родословной. Они прилагают к доисторическим костям навыки геометров, формулы математиков и методы статистиков. В конце концов, подчиняясь рвению ученых, древние динозавры воскресают на наших глазах, все более напоминая существ из плоти и крови. Со временем генетики надеются даже проанализировать ДНК этих гигантов.
Палеонтологи тщательно исследуют все, что было хоть как-то связано с образом жизни динозавров. Так, американка Карен Чин занимается копролитами — окаменелыми экскрементами древних ящеров.
Она считает, что в ее работе есть элементы научного детектива. Сначала упорный поиск: «Капролит нужно распилить, размолоть, изучить под микроскопом, исследовать с помощью рентгеновских лучей». Находки и выводы всегда неожиданны! Вот, например, округлая полуметровая горка, миллионы лет назад оставленная тираннозавром. Теперь это окаменелость без внешних признаков органического происхождения. Однако в ней отыскались крохотные, со спичку, осколки костей — и по ним можно воссоздать обед, каким угостил себя этот хищник: его жертва была размером с корову — не меньше.
Электроника помогает палеонтологам даже в полевых исследованиях, вытесняя привычные прежде компас и рулетку. Так, место находки ископаемых останков все чаще определяют с помощью спутниковых систем. Ведь динозавры имели обыкновение водиться в отдаленных районах Азии, Африки и Южной Америки. Ученые (как, впрочем, и местные правительства) не всегда располагают надежными картами тех мест. Понятно, что простым компасом тут не обойдешься.
Между тем на периферии западного мира делаются очень важные палеонтологические открытия. Так, недавно ученые из США и Китая обнаружили в пустыне Гоби гигантское кладбище динозавров. Красный песок скрывал десятки окаменелых останков пернатых ящеров, являвшихся промежуточным звеном между тероподами (хищными динозаврами) и птицами.
На территории Китая было найдено и самое крупное, известное науке яйцо динозавра. Его диаметр — 46 сантиметров. Оно отложено гигантским зауроподом — растительноядным ящером, жившим в меловом периоде.
Американский палеонтолог Луис Кьяппе, занимаясь поисками древних ящеров в Аргентине, обнаружил окаменелый кусочек чешуи площадью всего три квадратных сантиметра. Этот клочок принадлежал эмбриону динозавра, жившего 70 миллионов лет назад.
Недавно там же, на юге страны — в Патагонии, — сделал сенсационное открытие местный палеонтолог Фернандо Новас. Он нашел серповидный коготь неизвестного прежде хищного ящера. Длина этого чудовища достигала 12,5 метра, а вес — восьми тонн. Такой «гигантозавр», наверное, легко справился бы и с «тирексом».
В далекой Патагонии этому чудовищу составляли компанию ме-гараптор (длина — 8 метров) и аргентинозавр (длина — 40 метров). Возможно, последний был самым крупным из доисторических колоссов.
Впрочем, флора и фауна Гондваны — древнего континента, лежавшего в Южном полушарии, — пока еще плохо изучена. Похоже, что здесь обитали более крупные существа, чем на севере — в Лавразии. Более близкие наши знакомые — тираннозавр, велоцираптор, трицератопс, диплодок и игуанодонт — заметно уступали им в размерах. В чем тут причина? В более благоприятных климатических условиях, царивших в Южном полушарии? Ученые пока не решаются ответить.
Динозавры становятся нам ближе
Подобные находки лишь прибавляют динозаврам популярность. В последнее время они — подобно прочим знаменитостям — «завели» свою страничку в Интернете. Пользуясь поисковыми системами, можно отыскать почти все тексты, фотографии, мультфильмы и видеофильмы, относящиеся к палеонтологии. Здесь есть и свои дискуссионные клубы, в которых можно побеседовать о последних открытиях.
Тем временем сотрудники музеев и университетов срочно вносят в компьютерные архивы все, что им известно о динозаврах. Иначе ценные находки вновь — на этот раз по нашей вине — будут погребены, но поглотят их на этот раз недра запасников. Кроме того, многие найденные давно останки ископаемых животных в свое время не были исследованы из-за нехватки средств и потому преданы забвению. Кто знает, какие открытия таят запасники недофинансированных музеев и вузов?
В последнее время на динозавров, как мы уже говорили, пролился «золотой дождь» спонсорских денег. Теперь древние ящеры вновь возвращаются к нам — из далеких пустынь и музейных шкафов, из-под гнета веков и спуда десятилетий.
Остается задуматься: чем же все-таки нас так привлекают динозавры? Тем, что они так громадны, так непохожи на нас и жили так давно? Пожалуй. Но этого объяснения недостаточно, считает американский психолог У. Дж. Т. Митчелл. В своем бестселлере «Последняя книга о динозаврах», появившемся в 1998 году, он рассказывает о том, что кости динозавров находили давно, но в Средние века их принимали за останки побежденных рыцарями драконов. Время обретения этих чудищ наукой — середина XIX века — было эпохой «дикого капитализма». Существа, вернувшиеся к людям из тьмы геологических периодов, как нельзя кстати отвечали духу времени. Они кого-то напоминали своей напористостью, агрессией, победным шествием по континентам. Однако как бы ни был долог их век (и век их сородичей в воздушной и водной стихиях), он оборвался с таинственной неотвратимостью. Такова участь всего живого на земле.
И если вчера еще динозавры представлялись отталкивающими чудовищами, то сегодня к ним вспыхнул сочувственный интерес, симпатия и любопытство. Не напоминают ли эти бывшие хозяева планеты нам самих себя? Не примеряем ли мы подсознательно на себя участь этих непобедимых исполинов, которых сокрушило беспощадное время?
Данный текст является ознакомительным фрагментом.