Вернувшись из Исландии в Америку, мы начали разбирать центнеры замороженных тканей в лаборатории Боба, все образцы с соответствующими разрешениями на перевозку[225]. Чтобы потренироваться, мы для начала размораживали и изучали менее важный материал. Наконец пришла пора заняться 50-килограммовым подбородком финвала из Хваль-фьорда. Что таится внутри этой липкой структуры и причудливых пальцевидных сосочков — есть ли в них нервы и кровеносные сосуды? Зачем нужен кровоток в плотной и жесткой части подбородка? Во всем этом нужно было подробно разобраться.
Мы завернули подбородок в полиэтилен и пузырчатую пленку, упаковали в большие пластиковые мешки, бросив туда несколько рулонов бумажных полотенец, чтобы впитывали жидкость, и повезли наш трофей в гигантский томограф, который одна лесозаготовительная компания заказала, чтобы сканировать бревна целиком. Мы знали, что во время сканирования подбородок начнет оттаивать, но поскольку мягкие части находились внутри жесткой оболочки, орган не должен был деформироваться или разрушиться слишком сильно. На полученных МРТ-снимках мы увидели, что нечто, похожее на крупные сосуды, проходит от канала в костных кончиках челюсти к мягкой полости посередине. МРТ и компьютерная томография дали нам две отличные карты для первых разрезов. Это было вскрытие, которого никто никогда не делал прежде, и мы хотели составить план: с чего начать, что удалить, а что может дать наиболее показательную информацию.
Вскрытие в соответствии с нашими цифровыми картами растянулась на много дней, но мы получили все нужные данные, чтобы наконец разгадать тайну инопланетной слизи в подбородке кита[226]. Во-первых, мы узнали больше о структуре, расположенной на подбородке полосатика, там, где сходятся челюстные кости. Это образование с мягким ядром, заполненное пальцеобразными структурами и окруженное толстой жесткой соединительной тканью, оказалось не суставом. Почему-то никто не замечал его раньше, хотя китобои во время промысла полосатиков разрубали сотни тысяч челюстей. Мы запросили у коллег фотографии любых других видов усатых китов, а не только финвалов и малых полосатиков. Может, кто-то видел эту структуру при вскрытии выбросившегося на берег кита, но не придал ей большого значения, сочтя гниющей тканью? (В большинстве случаев внутренние органы китов либо успевали разложиться, либо были недоступны, погребенные под горой прочих останков.) Эта структура имелась у других полосатиков, а вот у более дальних их усатых родственников, вроде гренландских и гладких китов, — нет; у них было несколько папилл, но без четко выраженной полости. Эти данные убедительно показывали, что найденная нами структура была результатом эволюционного развития полосатиков.
Во-вторых, и компьютерная, и магнитно-резонансная томографии, и вскрытие показывали, что мягкую полость пронизывали нервы и кровеносные сосуды. Рассмотрев их под микроскопом, мы увидели, что папиллы были наполнены чувствительными к давлению сенсорами, иначе называемыми проприоцепторами. На клеточном уровне они выглядят как крошечные спиральки и имеются у всех млекопитающих — например, у котов они расположены на кончиках усов. Именно проприоцепторы сообщают вам, где вы находитесь, определяя положение тела по движению и передавая эту информацию в нервную систему. Такой орган внутри липкой полости в подбородке полосатика, видимо, как-то сообщал киту, что происходит с его челюстями.
Кстати, вот еще одна загадка: анатомически полость была асимметричной. На китобойной станции мы обнаружили, что ровные, перпендикулярные, как нарезка ломтиков хлеба из буханки, разрезы на подбородке почему-то всегда открывали пучки нервов и кровеносных сосудов, выпадающие то одной, то с другой стороны — но никогда не симметрично с обеих сторон. И мы видели достаточно разных китов, чтобы можно было сделать вывод об асимметрии, в случае полосатиков — на левую сторону (даже два малых полосатика, которых мы вскрыли в море, были неодинаковыми). Асимметрия у китов порой принимает забавные формы: бивни нарвала обычно смещены в одну сторону, а усатые киты иногда питаются только на одном боку[227].
Однако ни один из этих примеров не объясняет наблюдаемую нами асимметрию — эту маленькую загадку еще предстоит разрешить.
В конце концов мы собрали достаточно информации, чтобы можно было назвать эту полостную структуру сенсорным органом. Он, безусловно, обладал множеством различных тканей (первый шаг к тому, чтобы подходить под описание органа). Там была нервная ткань, кровеносные сосуды и скопления папилл, которые плавали в мягкой полости, зажатой между костными кончиками гигантских челюстных костей. Теперь нужно было понять функцию этого органа.
Орган чувств наполнен нервами, некоторые из них проходят к волоскам на подбородке полосатика. Когда полосатик натыкается на большую стаю добычи, отдельный рачок или рыба на краю подводного роя касается этих волосков, побуждая кита открыть рот в ожидании более плотного скопления добычи (сходным образом усы-вибриссы кошек, как и тюленей, позволяют им чувствовать близость добычи, не видя ее). Когда челюсти кита раскрываются, мягкая часть сенсорного органа сжимается, и нервы внутри него посылают соответствующую информацию в мозг. По мере того как поток воды устремляется в рот, горловой мешок давит на толстые жесткие фибро-хрящевые прокладки, встроенные в вентральный желобок прямо под подбородком. Общий корень подушечек (которые образуют букву Y справа и слева) находится прямо под сенсорным органом и, вероятно, предоставляет информацию о том, насколько наполнился горловой мешок и не пора ли закрывать пасть.
Немного дополнительного контроля не помешает, если для еды вам нужно закрывать и открывать челюсти всего за несколько секунд, тем более когда эти челюсти длиной с гостиную. Но связан ли каким-то образом этот орган чувств с гигантским размером китов? Он отвечает за всю сложную и причудливую анатомию рывка, позволяя полосатикам совершать один из крупнейших биомеханических подвигов на планете — каждый день. Характерно, что этого органа нет у тех усатых китов, которые не используют рывок при кормлении. У зубатых китов тоже нет ничего подобного. С учетом того факта, что на семейном древе китов имеется несколько гигантов, у которых сенсорного органа нет, например гладкие киты и кашалоты, похоже, что он необязательно нужен, чтобы дорасти до гигантских размеров. Но он, конечно, не повредит, и у общего предка всех современных полосатиков такой орган явно был, а мы знаем, что этот предок был не особенно крупным для кита — не больше малого полосатика. Когда же киты стали такими большими? Чтобы ответить на этот вопрос и понять эволюцию гигантов океана, придется выйти за пределы мягких тканей, маячков и костей.
12. Пределы возможного для живых существ
Обычно мы думаем, что гигантские размеры — это какой-то признак из прошлого, словно бы у каждого нынешнего животного предки были крупнее, злее, с броней или хотя бы зубами-саблями. Новости об окаменелостях привлекают наше внимание лишь тогда, когда рассказывают о чем-то из ряда вон выходящем — и гигантский размер остается постоянным фаворитом. Не в последнюю очередь это связано с тем, что млекопитающие-исполины — мамонты, пещерные медведи, гигантские ленивцы, саблезубые кошки — да и крупнейшие динозавры, давно уже не с нами, и вообще, огромных животных мы видим только в зоопарке или в защищенных вольерах (или рассматриваем их кости в музее). Но на самом деле мы живем во времена гигантов. Синие киты, финвалы, гладкие и гренландские киты — все, на кого в тот или иной момент охотились китобои, — это самые тяжелые животные, когда-либо жившие на Земле. Просто они обитают не там, где могут попасться на глаза людям. Самые крупные животные всех времен неуловимы и редко встречаются на полной устройств наблюдения планете с населением в несколько миллиардов человек.
Все гигантские организмы произошли от более мелких предков. Нет правила, гласящего, что гиганты не рождают более мелких потомков — в конце концов, у млекопитающих встречается островная карликовость, — но в целом, если мы говорим о динозаврах, слонах, лошадях или даже грызунах, тенденция к гигантизму сохраняется. (В летописи окаменелостей беспозвоночных эта закономерность встречается реже.) Эту особенность истории живой природы называют законом Копа в честь палеонтолога XIX в. Эдварда Дринкера Копа. (Неясно, заслужил ли Коп, заметивший тенденцию к увеличению размеров с течением времени, чтобы его именем назвали закон, но он дал названия нескольким ископаемым китам, так что мы с ним явно из одного племени[228].) Принцип, лежащий в основе закона Копа, подхваченный и доработанный его идейными наследниками, позволяет проверить на практике, как работает эволюция. Но недостаточно просто сказать, что со временем животные становятся больше, — интересно разобраться, когда и как это происходит.
Динозаврам потребовались десятки миллионов лет, чтобы вырасти в размерах от комнатной собачки до лося, и только через 50 млн лет после своего появления они превратились в гигантов в десятки тонн весом[229]. Напротив, наземные млекопитающие относительно быстро, меньше чем за 10 млн лет, достигли максимальных для себя размеров. Каждый раз при заселении нового континента они достигали одного и того же размерного класса (величины слона) примерно за одно и то же время[230]. Водные млекопитающие демонстрируют обратную тенденцию — потребовалась почти вся их эволюционная история (около 50 млн лет), чтобы появились крупнейшие киты и морские коровы[231].
Хоть мы и считаем наших отдаленных предков, включая австралопитеков, небольшими, на самом деле все наши вымершие родичи были примерно одного с нами размера — в одном размерном классе — после того, как они отделились от шимпанзе около 6,5 млн лет назад. Размеры ископаемых предков человека изменились в лучшем случае раза в два. Для примера: вес слонов увеличился почти в 1000 раз, если сравнить живших на территории нынешнего Египта их