[60]. Киты умеют так слышать со времен амбулоцета[61].
Но как звук достигает ушных костей, особенно если у кита нет наружных ушей? Жир хорошо проводит звук, а, помимо мелона, у зубатых китов есть скопления жира, которые аккуратно помещены в углублениях в задней части челюстей, затем их ответвления непосредственно соединяются с костями уха. Подобно нашим слуховым проходам, эти жировые тела проводят звук, хотя исследователи все еще спорят, нет ли в голове китов других акустических путей: чтобы проверить анатомические основы эхолокации, нужны изощренные эксперименты, а подступиться к этим животным непросто[62]. Знаменитая особенность зубатых китов была плохо изучена до конца 1950-х гг., когда ученые при поддержке специалистов ВМФ США провели простой эксперимент: они залепили глаза дельфину, и оказалось, что тот все равно перемещался по лабиринту и находил мелкие объекты[63].
Мы до сих пор мало знаем о том, как на самом деле работает эхолокация у зубатых китов, особенно на воле. Локатор китов превосходит лучшие военные технологии, и по-настоящему мы только-только начинаем понимать основы его работы. У разных видов китов имеются большие различия в расположении воздушных мешков, форме мелона и даже ушных костей[64]. Как все эти отличия влияют на частоту звука, как его воспринимают киты — загадка, о которой, надеюсь, еще напишут диссертации. Однако даже быстрый взгляд на череп дельфина показывает, как эволюция то обновляет или изменяет существующие части — например, помещает ноздри позади глаз, то создает совершенно новые структуры — например, эхолокатор на лбу. Вопрос, как именно возникают эволюционные новшества, остается одним из самых важных вопросов современной биологии[65].
Трансформация и новизна — это две повторяющиеся темы в эволюции не только китов, но и любой группы на древе жизни. Иногда бывает трудно увидеть разницу между ними. Вспомните, что перья, которые большинство птиц сегодня используют для полетов, являются усложненными и многократно видоизмененными чешуйками, которые когда-то покрывали кожу их предков-динозавров[66]. Или вспомните, как черепахи в начале эволюционной истории обзавелись лопатками внутри грудной клетки, а их ребра позже слились с другими костями, так что у каждой последующей черепахи в последние 200 млн лет плечи аккуратно «упрятаны» под панцирь[67]. В обоих этих случаях эволюционное новшество возникает изнутри тела — это крайний случай трансформации, которая начинает с того, что есть, но последствия новшества оказываются гораздо более важными. Если преобразование обычно состоит в исчезновении частей тела, изменении их размера или пропорций, то новшество — это внезапное появление новой структуры, которая обеспечивает эволюционный успех потомков. Современные киты являются примерами такого успешного эволюционного новшества: у зубатых китов появились специальные органы для эхолокации, у усатых — для фильтрации, причем ни у одного из их предков таких органов не было[68].
Эволюция — это интеллектуальный клей, который соединяет живых китов во всей их кажущейся странности с идущей в глубь веков родословной, которая все еще не полна и до конца не известна. Черепа указывают нам на эти эволюционные подсказки осязаемым и ясным способом, и без этого понимания и миллионов лет, которые привели к изменениям, было бы очень трудно осветить связь между китами и родственными им млекопитающими. В противном случае может сложиться впечатление, что череп кита принадлежит млекопитающему из космоса или, возможно, так выглядят их космические корабли.
Путь ученого, который привел меня к китам, всегда так или иначе был связан с черепами. В колледже я озадаченно разглядывал полусгнившую голову дельфина, когда во время практического занятия на барьерном острове у побережья Джорджии мы нашли присыпанную песком тушу. Гнилостный запах разогнал всю нашу группу, но я держался. Меня привлекло не болезненное любопытство к разложению, нет — я впервые погрузился в мысли о том, как именно кит становится окаменелостью.
Учась в аспирантуре, я отыскивал черепа ископаемых китов, выглядывающие из приморских скал или осыпающиеся из скальных образований на пустошах-бедлендах, которые когда-то были морским дном. Китообразные стали моими проводниками к пониманию жизни в геологическом времени, в масштабах, которые мы не можем по-настоящему понять, хоть палеонтологи порой и обсуждают геологические маркеры так, словно говорят о записи на прием к стоматологу. Все это привело меня в Смитсоновский институт, где хранится самая большая в мире коллекция черепов ископаемых китов. Но когда вы работаете в музее, особенно если он относится к Смитсоновскому институту, вам приходится проводить экскурсии. Впрочем, это более чем справедливо. Во-первых, я люблю экскурсии. Они дают мне возможность по-новому сформулировать большие идеи вроде эволюции и вымирания, которые не только вдохновляют меня, но и объясняют, как появились киты. Кроме того, в экскурсиях часто участвуют дети, а это обычно самая сложная аудитория, будь то фанаты китов или окаменелостей. Если я смогу удержать их интерес, пусть даже на короткий сеанс «покажи и расскажи», то можно считать, со своей работой я справился. И кто знает, может, я даже буду достаточно убедительным, чтобы пробудить нечто большее, чем мимолетный интерес.
Моя подруга и коллега Меган Маккенна впервые рассказала мне об устройстве головы китов и анатомии их эхолокатора, когда мы вместе учились в аспирантуре, поэтому, когда она недавно привела свою семью на раннюю утреннюю экскурсию перед открытием музея, я с радостью ухватился за возможность вернуть должок. Ее четырехлетняя дочь была чуть старше моей. Залы музея, особенно когда они пусты, могут напугать ребенка, поэтому я начал медленно — не хотелось перегружать детей или чересчур их будоражить.
Войдя в зал Сант Оушен, мы остановились под внушительным муляжом гладкого кита и повернулись к скелету базилозавра, угрюмо скалившемуся сверху. Базилозавр — ранний кит, который на несколько миллионов лет моложе пакицета и майацета, но по размерам и форме он словно из другого мира. Его динозавроподобное название переводится с латыни как «королевский ящер» — из-за змеиного тела длиной с автобус. Первые окаменелости базилозавра были найдены в начале XIX в. в глинистых отложениях мелового периода в глубинке Арканзаса и Алабамы. Его череп больше метра длиной, пилообразные зубы размером с ладонь, а некоторые позвонки достаточно велики, чтобы служить вам стулом. Неудивительно, что создается впечатление, что это скелет морского чудовища — вот название и сохранилось, хотя оно и условное.
В отличие от современных китов, голова базилозавра не больше его туловища, его передние лапы сгибаются в локтях, и у него остались удивительно миниатюрные задние лапки, которые ни за что не могли бы выдержать его вес на суше. Но у базилозавра есть инволюкрум, как у всех других ранних сухопутных китов, и его ушные кости плавали в пазухе под черепом. Базилозавр не обладал ни эхолокацией, ни органами фильтрации, что делает его эволюционным переходным звеном: один из первых полностью водных китов, совершенно не зависящий от суши, но сохранивший биологические черты своих наземных предков.
Когда мы с Меган проходили под скелетом базилозавра, я указал на его задние конечности и пошутил насчет того, что они болтаются, как плохо размещенное миниатюрное шасси. Затем Меган наклонилась к дочери:
— Этта, Ник изучает кости китов, как вот эти, например.
Этта пристально посмотрела на меня, обдумывая услышанное.
— А зачем?
Я открыл рот, чтобы выдать готовый ответ про школу, науку и любопытство, скорее шаблонный, чем искренний.
Но вдруг понял, что способен на большее. Я выждал несколько мгновений.
— Все эти кости рассказывают истории, — сказал я, — о том, откуда взялись киты. — Этта посмотрела на базилозавра, свисающего из-под потолка, как гигантская пестрая жуткая змея. — И если стать ученым, можно научиться читать их и узнать их истории. — Я увидел, что привлек ее внимание, и улыбнулся: — Но кости, конечно, не появляются в музее уже собранные вместе. Для начала их нужно отыскать.
3. Что рассказывают кости
Я брел, не сводя глаз с длинной серой дороги, поднимавшейся на склон холма на скотоводческом ранчо. Под послеполуденным калифорнийским солнцем поросший золотистой травой холм напоминал огромного косматого зверя с ободранным глинистым боком. Я шел по узкой тропинке вдоль обнаженного слоя, богатого окаменелостями. Иди, смотри, пройдись еще, поскреби выступающий кусок породы, еще пройдись — вдруг повезет.
В нескольких метрах от меня мой коллега Джим Пархэм был занят тем же самым делом. Мы знакомы давно и в экспедициях понимаем друг друга без слов. Джим — эксперт по черепахам и другим рептилиям. Как и я, Джим повидал достаточно образцов, чтобы даже по самым мелким фрагментам окаменелостей узнавать что-то новое о происхождении черепах. Оно уходит еще дальше в глубь времен, чем родословная китов, хотя ископаемые морские черепахи часто попадаются в тех же породах, что и ископаемые киты. Мы с Джимом всегда на одной волне — и по темпераменту, и по интересующим нас горным породам.
Вместе мы обследовали и другие обнажения горных пород в предгорьях Сьерра-Невады. Работали бок о бок, молча оглядывая скалы.
— Эй, — сказал Джим и наклонился.
Он поднял акулий зуб размером с ладонь, зазубренные края находки рассекли рыжий свет солнца. Я пригляделся и тут же увидел другие зубы акул и фрагменты китовых костей, недавно выветрившиеся на горном склоне, — драгоценные зерна среди плевел.