Тренды / Палеонтология
Охота на динозавров
Как проводят лето палеонтологи
В конце летнего периода экспедиций «РР» собрал истории четырех российских палеонтологов и узнал не только об их научных результатах и методах, но и послушал байки об их жизни и работе. Как изменялись динозавры и почему они похожи на птиц, как «увидеть» развитие древних животных по годичным кольцам на костях, от чего вымерли мамонты? О чем палеонтологи мечтали в детстве, как удрать от разъяренного медведя на надувной шлюпке, что такое «тунгусский смс»?
Отчего вымерли мамонты
Сергей Лещинский, заведующий лабораторией континентальных экосистем мезозоя и кайнозоя Томского государственного университета
Для меня сейчас самая интересная тема — проблема вымирания мамонтовой фауны. Еще в конце XIX века сформировались две основные гипотезы — климатическая и антропогенная. Эти две версии дожили до конца XX века почти без изменений. Я уже двадцать пять лет раскапываю остатки мамонтов. В процессе столь длительных исследований у меня родилась своя концепция — геохимическая, основанная на тектонических изменениях. Вертикальные движения земной коры и увлажнение климата повлияли на геохимию ландшафтов, которые были в целом щелочными, а 10 тысяч лет назад стали в основном кислыми. Согласно моей гипотезе, мамонты не смогли адаптироваться к изменившимся (более кислым) характеристикам почв, питьевой воды и связанных с ними пищевых ресурсов. Палеонтологически это доказывается резким увеличением доли патологических изменений костей и зубов.
Мне всегда была интересна наука на стыке дисциплин, широкие темы, большие проблемы. Когда я заканчивал школу, то думал, куда идти дальше — в палеонтологию, геологию или археологию, а теперь занимаюсь всем этим сразу. Я изучаю древние экосистемы, а туда входят окружающая среда и организмы, которые существовали в то время, климат и геологическая обстановка. Палеонтология — это, по сути, синтез биологии, геологии, географии. Сейчас наука вышла на уровень, когда комплексно изучается и живая, и неживая природа — вся система.
Чем дольше работаешь, тем больше понимаешь, сколько вокруг неясного.
Сейчас у моей гипотезы все больше сторонников, и она подтолкнула развитие старых идей. Например, американцы с голландцами возрождают гипотезу о падении кометы, объясняя, что от этого случились массовые пожары и образовалось большое количество углекислоты в атмосфере, что в результате и привело к окислению ландшафтов. Я же объясняю это окисление земными причинами — тектоникой и увлажнением климата.
По динозаврам у нас гораздо меньше данных и находок. Мамонты жили по геологическим меркам сравнительно недавно — меньше десяти тысяч лет назад, а динозавры — более шестидесяти миллионов лет назад. От них уже никакой органики не осталось, одни окаменелости. Но возможно, что геохимические факторы повлияли и на вымирание динозавров.
Наша группа из ТГУ открыла большинство местонахождений динозавровой фауны в России. До 1995 года в нашей стране было известно всего четыре местонахождения, а сейчас уже двадцать. Новый динозавровый район в бассейне Кемчуга между Ачинском и Красноярском — наши находки.
Но гораздо активнее мы копаем мамонтовую фауну. Есть очень крупное местонахождение в Каргатском районе Новосибирской области — Волчья грива. Оно долгое время оставалось малоизученным. Мы вернулись к нему через двадцать лет после открытия с новыми данными и знаниями, — сейчас это самое крутое местонахождение мамонтовой фауны в Азии. Там самая высокая концентрация ископаемых остатков — местами больше 130 находок на квадратный метр. Там меньше породы, чем костей!
Каждый сезон случается несколько полевых историй, которые потом превращаются в байки. Вот вам история про народную мудрость. Копаем, подъезжает на тракторе мужик. «Что, — говорит, — копаете?» «Динозавров ищем». Он подумал и выдал: «Интересная у вас работа, ищете то, что не теряли».
Палеонтологов нередко считают чудаками. Профессия необычная, в России люди вообще плохо понимают, чем занимаются палеонтологи. Когда приезжаешь куда-то с раскопками, все уверены, что археологи, раз копаем. Мы давно привыкли, даже соглашаемся на археологов.
Впрочем, у нас палеонтолога или геолога не отличишь от грибника или рыбака — все в одном ходят. А вот за границей палеонтологи выглядят иначе, да и сам формат полевой работы другой. Однажды в Америке я видел прямо-таки классический киношный персонаж палеонтолога-геолога — ботинки большие, шорты, молоток, усы, шляпа, очки, и ростом небольшой.
У детей к нашей работе всегда очень большой интерес. Это радует, ведь палеонтология — крайне важная наука, она имеет большое прикладное значение, например при изучении месторождений нефти и газа, так как палеонтологические остатки позволяют определять возраст горных пород. Почти каждый год открывается масса новых видов растений, животных, о которых раньше никто не знал. И конечно, у нас романтичная профессия. Ты открываешь прошлое земли, по которой ходишь, познаешь истоки, видишь то, что никто до тебя не видел.
Как росли зубастые птицы
Павел Скучас, доцент кафедры зоологии позвоночных Санкт-Петербургского государственного университета
Есть два вопроса, на которые мне хочется найти ответ. Первый вопрос — о происхождении той или иной группы существ. Например, когда узнали, что современные птицы — потомки хищных динозавров, это был прорыв. Но все еще остается много белых пятен. В отношении современных лягушек и саламандр до сих пор ведутся споры, от какой группы древних амфибий они произошли. Мне хочется это понять. Второй вопрос — эволюция динозавров. Хочется восстановить всю картину мезозоя — как динозавры менялись, как исчезали.
Я решил стать палеонтологом в пять лет. Дети же всегда интересуются необычным, а тут динозавры! Мне кажется, в палеонтологию идут люди, у которых сохраняется этот детский интерес, они хотят открывать что-то новое. У меня он не ослаб, сейчас моя область — динозавры и древние амфибии.
Еще я исследую, как росли древние позвоночные. Изучаю это специфическим методом, похожим на изучение годичных колец деревьев — делается тонкий срез кости ископаемого и линия среза изучается по аналогии с годичными кольцами. Можно проследить линии остановки роста, зимой рост замедляется, потом возобновляется. Такие кольца есть у амфибий, рептилий, некоторых млекопитающих. Одно дело — найти и описать скелет, совсем другое — понять, как животное росло и развивалось в течение жизни.
Конечный продукт работы палеонтолога — научная статья. Ведь если палеонтолог нашел динозавра, то это пока еще не палеонтология, а коллекционирование. Исследования можно проводить на основе результатов собственных экспедиций, а можно ездить по музеям, смотреть коллекции, находить что-то новое. Я езжу и в экспедиции, и в музеи. Что-то новое искать на территории России сложно, все поросло тайгой, нет пустынь. Так что, к сожалению, случаются и безуспешные экспедиции.
Полевой палеонтолог живет двумя жизнями — в экспедициях и в лаборатории. Экспедиция — маленькая жизнь, иногда работаешь в глухой тайге, пустыне, но бывают экспедиции, когда надо работать на действующем карьере, месишь грязь, вокруг БелАЗы, романтики в этом никакой. Когда что-то находишь, это первый восторг. Когда начинаешь изучать находку, ты испытываешь восторг открытия. И последний штрих — это готовая статья. То есть наша работа дает очень разные ощущения: романтика экспедиции, радость лабораторных открытий, удовлетворение после публикации статьи.
Глядя на одного и того же палеонтолога в поле и на конференции, вы можете его не узнать. Полевой вариант — это большая борода, сапоги, топор, лопата; в неполевой сезон это интеллигентные люди в пиджаках. А чудаковатость, наверно, сохраняется внутри, это как раз та самая детская любознательность, которую им удалось сберечь.
Часто в полях случаются ситуации, граничащие с идиотизмом. В 2015 году я вместе с одним студентом поехал на разведку в Нижнюю Тунгуску, не понимая особенностей местности. Оказалось, там много недобрых медведей. И вот — глухая тайга, егеря-проводники оставили нас, покрутили пальцами у виска и сказали: «Два человека пошли в тайгу, один вернется». Мы три дня работали, жгли костры, почти не спали. Вдруг на третий день вечером мимо нас по реке идет катер с мужиками, они дают четыре выстрела в кого-то на нашем берегу и проезжают дальше. Через пять минут какая-то агрессивная зверюга начинает ходить вокруг нашего маленького лагеря. У нас была резиновая лодка, мы быстро туда погрузились и поплыли 38 километров до ближайшего зимовья. Непередаваемое ощущение, когда вы вдвоем на маленькой резиновой лодке чешете по речке, убегая от медведя, а вокруг летают полярные совы, как в «Гарри Поттере»! Телефоны там не ловят, поэтому по прибытии к зимовью пришлось «писать тунгусский смс» — выйти на берег речки, где примерно раз в день идет лодка с рыбаками или охотниками, и передавать им записку с просьбой связаться с нашими егерями, чтобы они приехали и забрали нас. Через день егеря приехали, и мы под охраной с карабинами смогли закончить работу. Самое опасное в экспедициях — это начинающие ученые и люди, которые уверены, что они уже все знают и умеют.
Что микробы знают о динозаврах
Анастасия Гулина, старший научный сотрудник лаборатории континентальных экосистем мезозоя и кайнозоя Томского государственного университета
В экспедиции все работают на одну цель, но у каждого своя зона ответственности. Мы делаем зачистку разрезов до уровня, где лежат находки, изучаем геологию этого места и отбираем образцы пород. В лабораторных условиях из органо-минеральной фракции мы выделяем органическую составляющую и получаем концентрат, который изучаем под микроскопом — я, например, специализируюсь на спорах и пыльце. Это называется микропалеонтологией. Микромир не менее интересен, чем кости мамонтов и динозавров: он хранит много информации об условиях обитания этой мегафауны.
Как любят говорить геологи, так исторически сложилось, что я пришла в палеонтологию. Я училась на геологическом факультете и поехала на свою первую геологическую практику с Сергеем Лещинским, где нам посчастливилось и мамонтов покопать, и помыть кости и зубы мелких млекопитающих, крокодилов, динозавров. После практики он пригласил меня вступить в свой палеонтологический отряд, — с тех пор я здесь. А недавно мама разбирала старые книги и вспомнила, что в детстве моей любимой книжкой была «Малышам о минералах». И я поняла, что мои увлечения родом из детства.
Я очень люблю полевые работы и терпеть не могу торчать летом в городе. Мне нравится, что у нас не рутинная, не однообразная работа, — каждый день мы узнаем что-то новое, мы не привязаны к строгому графику... Самое главное — задача и результат. В экспедиции чувствуешь, что ты принадлежишь сама себе.
Каждая экспедиция у нас связана с забавными историями. Однажды мы сплавлялись несколько недель по реке Демьянка, стояла жара, и на сотню километров ни одного населенного пункта... Парни захотели пива — в экспедицию мы его, естественно, не берем, и купить негде. Мы выложили кусочками древесной коры на песке «хочу пива» и махали проплывающим баржам. Обычно нам просто гудели, но из одной баржи предложили водку.
А однажды мы стояли лагерем на протоке реки Чулым. Мы с подругой были дежурными. Сделали все дела по хозяйству и решили прогуляться на байдарке. Через полчаса вернулись в лагерь, там все перевернуто! А из нашей штабной палатки торчит… коровий хвост. Мы прогнали коров, начали уборку. В какой-то момент посмотрели на казанок и поняли, что коровы благополучно доели остатки салата. И в благодарность до блеска вылизали казанок.
Области интересов у нас не ограничиваются палеонтологией. О чем мы только не говорим в экспедиции! На раскопе работаем, а в лагере играем в настольные игры, поем песни под гитару, спорим о чем угодно. Палеонтология — далеко не только мужская профессия: микропалеонтологией занимаются в основном женщины, да и в геологии работает много женщин.
Когда приезжаем на новое место, у живущих там людей возникает много интереса к нашей работе. Но да, нас всегда называют археологами. А еще часто задают вопрос: «Золото, что ли, ищете?»
Почему крокодилы не летают?
Александр Аверьянов, профессор кафедры осадочной геологии Санкт-Петербургского государственного университета, заведующий лабораторией териологии Зоологического института РАН
Из тех костей, которые я нашел лично, самая важная находка — часть черепа утконосого динозавра. Но я невеликий любитель полевых работ. Мне больше по душе сидеть в кабинете и описывать кости. К счастью, мои более молодые коллеги сейчас проводят полевые работы намного эффективнее, чем под моим личным руководством. Сам я часто попадал в какие-то истории. Например, приехал в Бурятию на Гусиное Озеро с новой палаткой. Вечером начался ураган, и мне удалось ее поставить с большим трудом. К утру от нее остались лоскутки материи, разбросанные в радиусе нескольких километров по степи, и поломанные железные прутья. Остаток экспедиции я жил в продуктовой палатке. Но было очень забавно.
Меня всегда интересовало прошлое. Без прошлого нельзя понять настоящее и прогнозировать будущее. Собственно, прошлое — самое надежное, что у нас есть. Настоящее — это зыбкая нестабильная пленка между прошлым и будущим. Будущее неопределенно и потому пугает. Как понять, почему жирафы живут в Африке, а крокодилы не летают? На эти и многие другие вопросы ответ может дать только история жизни на нашей планете. Она уникальна и нигде больше не повторится, даже если жизнь возникнет еще раз или уже где-то возникала. Писатели-фантасты населяют другие планеты антропоморфными инопланетянами, деревьями и почти земными животными. Насколько это невероятно, можно понять, изучая историю жизни на Земле.
В школьные годы меня больше всего интересовали генетика и палеонтология. Я ходил в кружок генетики и на малый геологический факультет. Тогда я понял: чтобы заниматься палеонтологией, нельзя идти на геологический факультет, поскольку палеонтология — биологическая наука. В итоге поступил на биологический факультет Ленинградского университета. После третьего курса по совету научного руководителя я пошел в Зоологический институт АН СССР. Тут и работаю по сей день, а по совместительству — в университетах Санкт-Петербурга, Томска и Гуанчжоу.
Палеонтологи мало отличаются от других людей. Конечно, иногда обыватели воспринимают ученых как чудаков, поскольку не понимают, чем те занимаются. С точки зрения такого обывателя жизненный успех определяется накопленными материальными благами. А для ученых смысл жизни заключается в познании, и они смотрят на этих обывателей как на несчастных людей, которые бездарно проживают свою жизнь.
Самую большую радость мне доставляет познание нового. Сначала познаешь для себя то, что уже известно науке — это процесс обучения. Потом понимаешь то, что до тебя никто не знал — и вносишь свой вклад в научный прогресс. Нет большей радости, чем понять, что кость у тебя в руках принадлежит еще никому не известному животному и ты первый узнал о его существовании.
Нет ничего плохого в том, чтобы жить прошлым. Я, например, не хочу жить в будущем, где не будет лесов и крупных животных и вся планета будет в стекле и бетоне.
Новости из Юрского периода
Что мы узнали о динозаврах в XXI веке
Не все динозавры вымерли
Современная классификация позволяет воскресить динозавров. Биологи делят древних ящеров на две группы — птицетазовые и ящеротазовые. Вопреки названию, именно ящеротазовые (типичный их представитель Ти-Рекс) стали предками современных птиц. Невозможно четко разграничить на эволюционном дереве птиц и динозавров, птицы вполне могут считаться разновидностью динозавров. 65 миллионов лет назад вымерли далеко не все чудища, и когда вы в парке бросаете крошки голубям, помните, что кормите настоящих динозавров!
Пернатая революция
В 1996 году китайский палеонтолог Цзи Цян обнаружил останки небольшого и очень необычного динозавра: глинистые сланцы сохранили отпечатки перьев, окружавших скелет в виде ореола. Так началась «пернатая революция» — с тех пор палеонтологи нашли десятки других пернатых динозавров: хищников и травоядных, мелких и крупных, летающих и наземных. В 2012 году палеонтологам даже удалось найти пернатого тираннозавра. Высокая сохранность его останков позволила восстановить структуру перьев: они были больше похожи на пух, нужный для обогрева, а не на маховые перья птиц. Не верьте старым рисункам — динозавры были пушистыми!
Не такие уж холоднокровные
С конца XX века палеонтологи начали подозревать динозавров в теплокровности. На это указывали крупные кровяные сосуды в костях и их потребность в высоком метаболизме, как у современных млекопитающих и птиц. Поскольку ископаемые кости имеют кольца роста как у деревьев, в 2014 году ученые смогли определить тип метаболизма по структуре и скорости роста костей динозавров. Оказалось, что древние ящеры заняли промежуточное положение «мезотермов», то есть кровь в их жилах текла ни холодная, ни теплая. Подобно теплокровным они могли генерировать собственное тепло, но при этом не могли поддерживать постоянную температуру тела. 8 мезотермических видов существуют и в наши дни: это некоторые виды акул, черепах, тунца и австралийская ехидна.
Беременный динозавр
В феврале этого года в Китае было найдено первое свидетельство того, что некоторые динозавры могли быть живородящими, а не откладывающими яйца. В окаменелостях самки диноцефалозавра в районе брюха были обнаружены следы шейных позвонков и передних конечностей меньшего размера. То, что это эмбрион, а не последний ужин хищника, было доказано принадлежностью к одному виду, отсутствием окаменевшей скорлупы, размерами и положением тела меньшей особи. Водная хищная рептилия приспособилась к живорождению из-за анатомических особенностей: длинная шея и лопастевидные конечности не позволяли прекрасным дамам строить гнезда и откладывать яйца на суше.
Виноват не только метеорит
Часто исчезновение динозавров объясняют «катастрофическими» гипотезами, самая популярная из которых — падение Чиксулубского метеорита, оставившего после себя на дне Мексиканского залива кратер диаметром 180 км. Но в 2016 году было показано, что вымирание началось задолго до падения астероида, и постепенный «закат ящеров» продлился не менее 40 миллионов лет. Вероятно, динозавры уже страдали от каких-то процессов, а метеорит просто добил бедняг. Кроме того, катастрофа была не так страшна, как ее описывают: если бы атмосфера планеты действительно наполнилась парами серной кислоты, отражавшей свет, наступила бы тьма и остановился фотосинтез, упала бы температура и полились кислотные дожди — не поздоровилось бы вообще всем. Так что этот сценарий не объясняет выживание крокодилов, млекопитающих и птиц. Расследование загадочной гибели динозавров продолжается…
Глазастый ящер
В «Парке Юрского периода» герои пытались спастись от тираннозавра, понадеявшись на его отвратительное зрение: «Не двигайся! Он не увидит нас, если мы не будем двигаться». На самом деле узкий череп и постановка глаз размером с теннисный мяч обеспечивали Ти-Рексу прекрасное чувство глубины, больший, чем у ястреба, зрительный диапазон и в 13 раз превосходящую человеческую четкость зрения. Кроме того, год назад генетики из Кембриджского университета нашли свидетельства того, что динозавры обладали цветным зрением. Исследователи полагают, что они могли различать красные оттенки благодаря гену синтеза красного пигмента в сетчатке, — такой же есть у птиц и черепах.
Ну где же ваши ручки
В браузере Chrome при невозможности подключиться к интернету появляется забавный значок: тираннозавр, который своими коротенькими лапками не может «дотянуться» до глобуса, символа мировой сети. Однако бесполезные «ручки» тираннозавра — очередной миф. Согласно последним исследованиям, одной левой (или правой) Ти-Рекс мог поднять до 200 килограммов. Кроме того, палеонтологи обнаружили трещины в костях передних конечностей, что свидетельствует об их активном использовании. Скорее всего, тираннозавры применяли свои передние лапы в борьбе и охоте на других динозавров.
Самый большой динозавр
9 августа вышла статья, в которой аргентинские палеонтологи описали крупнейшее сухопутное животное, когда-либо жившее на планете. Представители нового вида Patagotitan mayorum из рода титанозавров достигали 37 метров в длину, 15 метров в высоту и весили около 69 тонн. Жили они 100 миллионов лет назад.
Русские динозавры
Самые известные и интересные находки
1. Пермский край
Здесь обнаружили мелких архозавров, предков динозавров, а также зверообразных ящеров, давших начало млекопитающим, и щекастых ящеров, отдаленно похожих на огромных черепах без панциря.
2. Нижнее поволжье
Полные скелеты эласмозавра, гигантского водного динозавра, у нас пока не найдены, однако в Нижнем Поволжье удалось открыть скопления отдельных костей этой рептилии.
3. Пензенская область
Недалеко от города Пенза в 1920-х был найден череп одной из крупнейших особей мозазавра Гоффмана. Обитавший в море динозавр достигал 17 метров в длину, причем 10% длины тела составляла мощная челюсть.
4. Оренбургская область
В Оренбуржье обнаружили необычно большие обломки костей плезиозавра — крупнейшего хищника в истории Земли. Длина его тела приближалась к 20 м.
5. Чувашия
Здесь обитал Abyssosaurus nataliае — семиметровый гигант с очень длинной шеей, своего рода «водяной жираф». Абиссозавр в переводе — «ящер из бездны»; судя по строению костей он обитал глубоко под водой.
6. Кундурское местонахождение
(Архаринский район Амурской области)
В конце 1990-х годов в строительных траншеях нашли хвост гадрозавра, а следом за ним и весь скелет. Ящер, названный Olorotitan arharensis, оказался одним из последних динозавров, живших на Земле.
7. Местонахождение каканаут
(Анадырский район Чукотского автономного округа)
Берег реки Каканаут на Корякском нагорье — это самая северная точка, где обнаружены следы пребывания динозавров. Здесь была найдена скорлупа яиц гадрозавров и тероподов.
8. Никольское местонахождение
(Шарыповский район Красноярского края)
Возле города Шарыпова в 2000 году был обнаружен новый класс динозавров семейства титанозаврид. Среди новых животных, обнаруженных здесь, хищный динозавр Kileskus aristotocus — предок тираннозавра.
9. Ульяновская область
На берегу Волги учеными были обнаружены останки нового вида плиозавра, которого назвали Makhaira rossica. Плиозавры были крупными морскими ящерами до 9 метров в длину. «Волжский плиозавр» же был меньше (до 5 метров), зато судя по строению зубов мог охотиться на крупную добычу не только в воде, как прочие, но и на суше.
10. Благовещенский район
Один из самых известных «российских динозавров», амурозавр Рябинина, был обнаружен еще в начале ХХ века. Ящер принадлежал к семейству утконосых динозавров и имел полый гребень на голове, предположительно служивший для визуальной и вокальной коммуникации с собратьями.
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl