«Динозавр» – это почти волшебное слово. Нам достаточно произнести его, и мы начинаем представлять доисторические ландшафты, наполненные странными древними рептилиями, чьи рога и зубы блестят под лучами мезозойского солнца. Эти удивительные рептилии – существа утраченного мира, отделенного от нас страшным вымиранием и более чем шестьюдесятью шестью миллионами лет. И все же динозавры до сих пор с нами, и не только в виде птиц. Кости, следы, отпечатки кожи и даже окаменевшие экскременты – все это остатки динозавров, которые преодолели временной промежуток между нами и мезозойской эрой – преобразившись, но оставаясь осязаемыми. Наши знания об ископаемой летописи динозавров растут с каждым днем. Десятки новых видов описываются учеными каждый год, не говоря уже о новых образцах уже известных динозавров. Многие новые динозавры уже найдены, отпрепарированы и изучены и лишь ждут, пока ученое сообщество познакомит нас с ними. Но наши знания об окаменелостях динозавров не только неполны, но и всегда таковыми останутся. Палеонтологи хорошо знают, что фоссилизация, превращение останков живых организмов в ископаемые, – это не норма, а редкий процесс, зависящий от особых обстоятельств. Поистине чудо, что у нас вообще есть хоть какие-то окаменелости.

Натуралисты бились над беспорядочной и случайной природой летописи окаменелостей еще с XIX века. Вдохновленный своим другом и коллегой Чарльзом Лайелем, Чарльз Дарвин посвятил целую главу «Происхождения видов» «неполноте геологической летописи», чтобы объяснить, почему переходные виды, необходимые для его теории эволюции, еще не обнаружены. Согласно Дарвину, если бы мы представили земные породы в виде великой геологической книги, в этом томе не хватало бы целых глав, страниц, абзацев, предложений и слов. Геологические слои Земли не фиксируют все когда-либо происходившее на планете непрерывно – осадочные породы откладываются прерывистыми сериями. Отчасти запад Северной Америки является главным местом исследований тираннозавра рекс и трицератопса именно потому, что породы в Северной и Южной Дакоте, Монтане и Альберте представляют как конец мелового периода, так и начало следующего палеогенового периода, предоставляя «снимки» до и после того, какой была жизнь в промежутке 66–65 миллионов лет назад. В других частях мира, однако, половина картины отсутствует: там доступны только мел или палеоген, но не оба периода. Летопись окаменелостей по самой своей природе неполна. Не все подходит для образования окаменелостей, из-за чего образуется лоскутное одеяло из слоев пород, которые палеонтологи постоянно сравнивают друг с другом, чтобы понять общую картину эволюционных и экологических изменений, разворачивавшихся на нашей планете. У нас всегда будет больше окаменелостей из районов древних рек и донных отложений древних озер, чем из горных лесов или каменистых пустынь, где обнаженная порода разрушается, превращаясь в песок. И даже в пределах местообитаний, где откладывалось достаточно ила, песка, вулканического пепла или других осадков для сохранения окаменелостей, породы содержат лишь малую часть живых существ, которые когда-то обитали в этих местах. Шансы на то, что организм или его следы сохранятся в виде окаменелости, как правило, невелики – это факт, хорошо известный палеонтологам благодаря подразделу палеонтологии под названием тафономия. Эта наука изучает «то, что происходит между смертью и обнаружением» – это способ взглянуть на доступные свидетельства и восстановить обстоятельства предыстории окаменелости. Тафономия помогает объяснить, почему некоторые окаменелости находят лишь в виде разрозненных фрагментов, а другие – в виде полных, сочлененных скелетов, а также почему обнаружение любой окаменелости динозавра является победой вопреки всему.

Тафономия практически так же стара, как и сама палеонтология. Находки окаменелостей в XIX веке часто вызывали вопросы о том, как такие странные останки оказались в месте своего обнаружения и что они могут говорить об изменениях, произошедших в мире. Конечно, динозавры и другие доисторические рептилии были слишком необычны по сравнению с современными видами, чтобы полностью постичь их жизнь и посмертное существование в виде окаменелостей. Ископаемые млекопитающие, как, например, гиены ледникового периода, обитавшие в пещере Киркдейл в Англии, были более понятны. Уильям Бакленд, прославившийся благодаря мегалозавру, был в восторге от пережеванных древними пятнистыми гиенами костей, собранных в пещере, которая, должно быть, служила им логовом. Бакленд сравнил повреждения на ископаемых костях и ископаемый помет, найденные в пещере, с особенностями поедания пищи и экскрементами живых гиен из зверинцев, подтвердив, что пещера действительно была местом, где древние гиены неоднократно трапезничали. Такие исследования, как работа Бакленда, положили начало подразделу палеонтологии, занимающемуся выяснением того, почему и как доисторические существа оказались в том состоянии, в котором мы их находим, – от того, как разлагаются туши, до того, почему динозавры часто принимают «позу смерти» с запрокинутой головой и поднятым хвостом.

Илл. 58. Полные сочлененные скелеты динозавров вроде этого завропода спинофорозавра являются редкой находкой

Тафономия динозавров представляет собой самостоятельную и уникальную субдисциплину, ведь на особенности их захоронения влияют не только геологические детали, но и своеобразная экология далекого прошлого. Что касается размера тела динозавров, здесь, по-видимому, существует «золотая середина» с наилучшими шансами на сохранение – животные, которые не слишком малы, чтобы быть без остатка уничтоженными разложением, и не слишком велики, чтобы требовать необычных ситуаций для их сохранения в породах. Имели значение и места, где динозавры могли сохраниться; динозавры должны были каким-то образом попасть туда, где осадочные породы откладывалась, а не смывались. В любой момент мезозоя количество мест, способных сохранить динозавров, было ограничено. Даже сохранение необычными способами, например, перьев динозавров, оказавшихся в смоле деревьев, все равно требует захоронения и превращения со временем в камень. Но даже в местах с потенциалом к фоссилизации большинство живых существ будет либо съедено другими, либо разложено бактериями еще до того, как появится шанс на захоронение. Палеонтологи предполагают, что образцы детенышей и ювенильных динозавров так редки, например, потому, что эти неопытные рептилии были легкой добычей для крупных хищников, бродивших по доисторическим местообитаниям, а это означало, что детеныши динозавров должны были погибнуть во время редких событий, таких как локальные наводнения или обвалы дюн, чтобы сохраниться в виде окаменелостей. И даже когда динозавры вырастали до огромных размеров и доживали до старости, они все равно должны были умереть в месте, где накапливались осадочные породы, чтобы тело можно было укрыть до того, как динозавры-падальщики, птицы, жуки и бактерии его полностью уничтожат. Все претенденты на звание самого крупного динозавра всех времен известны лишь по неполным скелетам, которые начали распадаться еще до того, как кости были погребены. Мы можем наблюдать нечто подобное и сегодня. Если вы заметите кости животного во время прогулки по лесу или вдоль пляжа, скорее всего, туша уже была разорвана, разложилась и находится на пути к полному уничтожению, а не к включению в осадок, который позволит этим частям стать окаменелостями.

И все же палеонтологи собрали впечатляющую коллекцию окаменелостей, и новые находки совершаются каждый год. Хотя летопись окаменелостей, возможно, не так щедра, как нам бы хотелось, мы тем не менее знаем о доисторической жизни гораздо больше, чем ранние геологи когда-либо мечтали. Нужные обстоятельства складывались достаточно часто на протяжении сотен миллионов лет, чтобы позволить нам хотя бы в общих чертах восстановить жизнь динозавров и их соседей на протяжении всего мезозоя. Не существует двух идентичных скелетов динозавров. Посмертная история каждого из них немного отличается. Причины гибели динозавра, среда обитания, в которой он умер, время, потребовавшееся для его захоронения, характер осадочных пород, которые его покрыли, минералы окружающих скал и даже количество дождей в данной местности – все это играло роль в том, что происходило со скелетом динозавра. Во многих случаях динозавры частично разлагались или даже полностью лишались плоти до захоронения, а разливы рек или подобные обстоятельства подхватывали разрозненные кости и оставляли их в беспорядке. В знаменитом карьере Карнеги в Национальном памятнике «Динозавр» реализовался именно такой сценарий – останки динозавров, погибших во время засушливых сезонов юрского периода, были подхвачены бурными водами, когда во время влажного сезона вернулись дожди. Целые тела, их части и кости были перенесены потоками воды в одно место, где более крупные туши создали подобие плотины, из-за которой другие туши динозавров и части тел начали скапливаться. Впрочем, эксперты находили и окаменелости вроде мэй луна (Mei long) из Китая, этот крошечный представитель теропод был погребен в мелкозернистом вулканическом пепле, в спящей птичьей позе, засунув нос под лапу. Динозавр погиб и был погребен в состоянии покоя, его скелет не только остался полным, но и был сочленен, а каждая кость оставалась в приблизительно прижизненном положении. Палеонтологи находили тела динозавров без черепов, черепа без тел, отдельные зубы, формировавшиеся годами костеносные слои из сотен особей динозавров и многое другое – каждая отдельная находка представляет собственную уникальную головоломку.

Захоронение в толще осадочной породы, конечно, является общим для всех этих случаев исходом. Будь то в песке, грязи, иле, вулканическом пепле или другом осадке, тела и следы динозавров должны были быть покрыты и защищены от воздействия стихии, чтобы получить шанс стать окаменелостями. (И даже так некоторые тела динозавров, несомненно, полностью разлагались до того, как могли быть минерализованы и сохраниться в геологической летописи на миллионы лет.) После погребения в осадочной породе вода из дождей, ручьев или других источников могла просачиваться сквозь промежутки в окружающих останки слоях, неся с собой растворенные минералы. Кости, будучи очень пористой тканью, состоящей из множества микроскопических клеток, впитывали воду, насыщенную минералами, которые начинали замещать костную ткань на микроскопическом уровне. Однако важно подчеркнуть, что окаменелые кости не «превращаются в камень», как часто говорят. Кости динозавров замещены минералами в разной степени, иногда даже в пределах одного скелета. Иногда минерализация полная, но чаще внутри костей остается некоторая исходная, деградировавшая ткань. Разложившийся коллаген и другие биомолекулы были обнаружены внутри костей динозавров и даже в сохранившейся коже: они уже не выглядят как свежая ткань, но все же содержат следы исходного биологического материала. Палеонтологи лишь недавно осознали, что такого рода биохимические следы нептичьих динозавров вообще существуют, молекулярная палеонтология как дисциплина только зарождается. Несмотря на то что доступ к ДНК динозавров невозможен спустя так много времени, палеонтологи все еще находят целый ряд биологических следов в тех костях динозавров, которые не были полностью замещены минералами.

Илл. 59. Останки мелких динозавров вроде аквилопса с большей вероятностью становились пищей падальщиков, полностью сгнивали или исчезали иными способами, из-за чего их сложнее обнаружить. На данный момент известен только один череп аквилопса

Но нам даже не нужно углубляться так далеко в структуру костей, чтобы увидеть, что процесс превращения динозавров в окаменелости был настолько разнообразным, что был практически уникален в каждом отдельном случае. Например, скелеты динозавров бывают самых разных цветов из-за минералов, которые содержались в воде, просачивавшейся через осадок и проникавшей внутрь костей в процессе фоссилизации. Разные минералы дают разные цвета, и, когда ископаемые кости подвергаются воздействию стихии, в процессе, называемом выветриванием, эти оттенки могут снова измениться. Кость пальца динозавра, найденная на поверхности, может быть, например, белой с фиолетовыми прожилками, в то время как остальная часть скелета может быть ржаво-красной, поскольку она была заключена в породу. Кости динозавров могут даже быть опализированными, как некоторые окаменелости, найденные в районе Лайтнинг-Ридж в Австралии. Каждая кость и скелет динозавра представляют собой своего рода капсулу времени того места, где животное было погребено, преобразовалось и выдержало испытание временем в геологической летописи. Этот процесс не занял 66 миллионов лет. Палеонтологи нашли множество минерализованных окаменелостей животных, которые жили миллион лет назад и даже ближе к нам, а это означает, что даже во времена тираннозавров существовала обширная летопись окаменелостей динозавров, охватывающая сотни миллионов лет. Представьте себе геологические потрясения позднего мелового периода, например когда горные хребты выносили на поверхность более древние породы. Вполне возможно, что тираннозавры, цератопсиды, анкилозавры и их соседи проходили прямо мимо разрушающихся окаменелостей своих триасовых родственников, которые умерли миллионы лет назад, были погружены в земную кору и вновь вынесены на поверхность за миллионы лет до того, как появились первые люди.

По мере того как палеонтологи накапливали все больше и больше знаний, они осознали, что процесс фоссилизации относительно редок, но происходит столькими способами, что даже частично разложившиеся динозавры все еще могут становиться потрясающими окаменелостями. Судьба одного утконосого динозавра по прозвищу Дакота является поучительным случаем. Скелет эдмонтозавра возрастом 67 миллионов лет покрыт обширными участками сохранившейся кожи, включая правую переднюю ногу, которая показывает, что гадрозавры имели нечто вроде копыта, покрывавшего их собранные вместе пальцы передних конечностей. Палеонтологи раскапывают и изучают такие окаменелости с 1909 года, когда профессиональный охотник за окаменелостями Чарльз Х. Штернберг нашел другого эдмонтозавра – тогда он назывался траходоном, – «обернутого» отпечатками кожи. Эксперты были уверены, что такие окаменелости требуют того, что часто называют исключительными условиями, – обстоятельств, которые кажутся редкими даже по сравнению с обычными формами фоссилизации. Считалось, что мертвые динозавры, остававшиеся относительно нетронутыми, были быстро покрыты осадочной породой от разливов рек или при других событиях, которые могли перенести достаточно песка и ила, а эти «одеяла» из мельчайших частиц породы создали отпечатки кожи до того, как она разложилась. Но история Дакоты указывает на иной способ фоссилизации динозавров, чьи мягкие ткани все еще можно обнаружить в породе. В некотором смысле эдмонтозавру и нужно было начать разлагаться, прежде чем у его мягких тканей мог появиться шанс стать окаменелостями.

Илл. 60. Особь эдмонтозавра Дакота показывает, как длительное нахождение на поверхности могло способствовать сохранению кожи динозавра и ее отпечатков

Мы, вероятно, никогда не узнаем, что убило Дакоту, но посмертная история динозавра все же может быть восстановлена по окаменелости. Исследование 2022 года, проведенное палеонтологом Стефани Драмхеллер и ее коллегами, обнаружило доказательства того, что на коже динозавра есть следы деятельности падальщиков и иссыхания. Эдмонтозавр не был погребен сразу после смерти, он оставался на поверхности, подвергался воздействию солнца и стихий от нескольких недель до нескольких месяцев после гибели. Тушу разделали не взрослые тираннозавры, а более мелкие хищники, возможно, меловые крокодилы, которые вскрыли ее и обглодали. В результате газы разложения, жидкости тела и микробы вышли из тела динозавра, что позволило внутренностям и мышцам сгнить, в то время как кожа высохла и обтянула скелет. Прочная кожа динозавра смогла выдержать то, что не выдержали более мягкие части, и поэтому, когда какое-то локальное событие привело к тому, что осадочные породы потоком накрыли тело динозавра и похоронили его, эта обтягивающая кожа сохранилась вместе с костями. Возникновение этой окаменелости динозавра не потребовало никаких необычных условий и следовало способам разложения, повсеместно наблюдаемым у современных животных. И, учитывая количество окаменелостей гадрозавров с кожей и ее отпечатками, кажется, что то, что когда-то считалось необычным, на самом деле было относительно распространенным явлением в ископаемой летописи динозавров. Вероятно, существует больше «мумий» динозавров и образцов с сохранившимися мягкими тканями, чем думали ранее. Драмхеллер и ее коллеги пришли к выводу, что тот факт, что Дакота так долго оставалась на поверхности, являясь при том одним из лучших известных образцов эдмонтозавра, «подразумевает, что такие типы ископаемых могут быть гораздо более распространены, чем предполагалось ранее».

Даже фоссилизация в янтаре является более сложным процессом, чем может показаться. Не в последнюю очередь благодаря франшизе «Парк юрского периода» доисторические существа, заключенные в древнюю смолу, часто кажутся нетронутыми и полностью сохранившимися. На самом деле насекомые, птицы, рептилии, части тел динозавров и другие организмы, попавшие в янтарь, так же трансформируются, как и кости в породе. Процесс происходит примерно так. Допустим, маленький динозавр погибает у основания ствола доисторического хвойного дерева. Хвойные, которых было много в мезозое, выделяют смолу при повреждениях. Эта желтая липкая субстанция является своего рода естественным пластырем, помогая затянуть поврежденные места на коре и древесине, через которые насекомые, грибы, бактерии или другие потенциально вредные организмы могут проникнуть внутрь дерева. Допустим, дерево, под которым умер маленький динозавр, получает подобное повреждение и капает смолой на тело, заключая его в сиропообразное вещество, которое вскоре затвердевает. Динозавр теперь заключен в прочную оболочку, которая помогает предотвратить повреждение туши падальщиками и разложение бактериями.

Теперь, будучи защищенным от воздействия стихий и других разрушительных сил, тело динозавра в янтаре транспортируется водой и погребается, подобно тому, как это произошло бы с костями динозавра. Захораниваясь, оно включается в осадочные отложения. И по мере того как вода фильтруется через эти отложения, она через микротрещины проникает и внутрь смоляной оболочки. Мягкие ткани тела динозавра – его перья, чешуя и другие части – замещаются минералами точно так же, как и кость, создавая сложную минерализованную реплику динозавра. Обнаруженные более чем через 66 миллионов лет, эти окаменелости дают нам такие образцы древней жизни, какие мы никогда и не надеялись увидеть, но они все же являются измененными, а не просто идеально сохранившимися объектами. В некотором смысле древесная смола – это еще одна форма осадочной породы, подобно песку, – вещество, которое давало динозаврам шанс преобразиться так, чтобы просуществовать миллионы лет до своего обнаружения. Тот факт, что производящие смолу деревья были широко распространены на обширных территориях планеты в период от 125 до 75 миллионов лет назад, во времена, называемые меловым смолоносным интервалом, помог создать известную нам сегодня летопись окаменелостей – еще один пример того, как природная случайность сформировала наши знания о прошлом.

Естественно, летопись окаменелостей динозавров состоит не только из остатков их тел. Ископаемые следы жизнедеятельности[22] – сохранившиеся отпечатки лап и свидетельства иной активности – являются важной частью истории, особенно потому, что такие следы, по сути, представляют собой свидетельства поведения динозавров. Следы укусов могут указывать на то, кто кого ел, а даже такая простая вещь, как цепочка отпечатков лап динозавра, может отражать его рост, скорость движения и, возможно, даже то, за чем он следовал. В некоторых случаях сохранение таких следов в ископаемой летописи объясняется относительно легко. Отметины зубов на кости будут сохранены, поскольку и сама кость покрывается осадком и минерализуется. С отпечатками лап дело обстоит иначе, даже если принципы схожи с окаменелостями останков. Примером служит серия отпечатков ног хромого хищника возрастом около 150 миллионов лет, сохранившаяся на тропе Коппер-Ридж в восточной Юте.

Илл. 61. Панцирный динозавр бореалопельта сохранился настолько хорошо, что палеонтологи смогли восстановить его окраску по микроскопическим следам в коже и панцире. При жизни верхняя часть тела динозавра была, вероятно, красноватой, а нижняя – более светлой

Если динозавр не умирает прямо на своем пути, точно идентифицировать животное, которое оставивило следы, зачастую невозможно. Палеонтологи обычно сужают круг возможных кандидатов на основе того, какие динозавры жили в то же время и каким окаменелостям стоп соответствует форма следа. Например, огромные трехпалые следы с острыми когтями, найденные в породах западной части Северной Америки возрастом от 68 до 66 миллионов лет, почти наверняка были оставлены тираннозавром, потому что это единственный известный хищный динозавр таких размеров из того времени и места. Но иногда следы и окаменелости тел находят в разных слоях или они не совпадают, поэтому эксперты сосредотачиваются на том, чтобы сузить спектр динозавров, которые могли оставить такой отпечаток, например «стегозавр» или «завропод». В случае следов из Коппер-Ридж отпечатки, скорее всего, были оставлены аллозавром, самым распространенным хищником в формации Моррисон, но эти трехпалые следы с тем же успехом могли быть оставлены и более редкими хищниками, такими как цератозавр или торвозавр. Все, в чем эксперты могут быть уверены, так это в том, что следы оставил хищный динозавр с острыми когтями, а расстояние между правыми и левыми следами указывает на то, что динозавр двигался, прихрамывая. Возможно, примерно 150 миллионов лет назад у илистого берега юрского озера аллозавр столкнулся с апатозавром, который оказался слишком большим, чтобы выйти из схватки с ним без увечий. Покалеченный хищник шел, припадая на одну ногу и оставляя следы на песке.

Следы не привлекли внимания других животных. Отпечатки были такими глубокими, что хорошо сохранили свою форму, возможно, они немного подсохли на солнце и затвердели. Ветер приносил песок, а вызванные ветром волны озера – донные отложения, следы не исчезли, но заполнились принесенным материалом. Отпечаток действует как естественная форма, а заполняющий его осадок создает слепок, когда заполняющий материал оседает и твердеет. По мере того как эти слои покрываются еще бо́льшим количеством осадка, они погружаются глубже и захораниваются, а позже могут снова оказаться на поверхности. Когда эрозия разрушила вышележащие слои, сохранившиеся следы обнажились: слепок был уничтожен, но форма, то есть сам отпечаток, осталась.

Палеонтологи могут найти как сами отпечатки лап, так и их естественные слепки, или и то, и другое сразу. Многие динозавры были настолько велики, что их следы создавали то, что эксперты называют «подотпечатками», – деформации в осадке, похожие на размытые следы. Поведение животного и свойства осадочной породы, вроде размера частиц и влажности, – все это влияет на результат, создавая летопись отпечатков, варьирующихся от неясных впадин до тех, что сохранились так хорошо, что на них можно разглядеть отдельные чешуйки. Каждый из них говорит что-то о поведении динозавров и их местах обитания – от лесов до песчаных побережий. Если кости говорят нам, что динозавры могли делать, то отпечатки и другие следы жизнедеятельности рассказывают нам, что динозавры делали на самом деле.

Летопись окаменелостей динозавров продолжает пополняться. Птицы, как мы хорошо знаем, – это живые динозавры. Их палеонтологическая летопись тянется от палеогена до сегодняшнего дня. Неважно, обычные виды птиц или экзотические, следы птиц, перья, кости и многое другое – все это так или иначе включается в палеонтологическую летопись. Спустя миллион лет они будут свидетельствовать о том, каким был наш мир. Окаменелости – это не только явления прошлого; они продолжают формироваться по всему миру и сегодня.