Голова ихтиозавра плавно переходила в туловище, как у многих водных животных, приобретающих обтекаемую форму тела из-за постоянного плавания. По последним оценкам, ихтиозавр мог плавать со скоростью 2 км/ч — чуть медленнее самых быстрых современных дельфинов и китов. На дельфинообразном теле ихтиозавра был спинной плавник (аналогичные плавники есть у дельфинов и рыб), который имел хрящевую, а не костную основу, и заметен только у экземпляров, у которых сохранились мягкие ткани. Передние конечности ихтиозавра превратились в ласты, состоявшие из десятков мелких костных дисков, сформировавшихся в результате «умножения» и «деления» костей пальцев на множество крошечных фрагментов. Задние конечности ихтиозавра превратились в гораздо более миниатюрные плавники (у китов и дельфинов они полностью утрачены), которые, вероятно, не слишком помогали для разгона при плавании. Задняя часть тела переходила в «рыбий» хвост с плавниками, ориентированными в вертикальной плоскости, то есть ихтиозавр плавал, двигая хвостом из стороны в сторону (как делает большинство костистых рыб).
Последние задние позвонки резко изгибались книзу в виде «завитка», поддерживавшего нижний хвостовой плавник; верхний хвостовой плавник поддерживался не костью, а хрящом. На заре изучения ихтиозавра учёные ломали голову над тем, зачем понадобился такой «завиток» хвостовых позвонков, и полагали, что это может быть механический дефект, возникающий, например, из-за усыхания и скукоживания сухожилий. Однако Ричард Оуэн верно заключил, что это остаток двухлопастного хвостового плавника. Его догадка подтвердилась в конце XIX века, когда в Германии обнаружили удивительное местонахождение Хольцмаден. На здешних окаменелостях сохранились тёмные отпечатки мягких тканей. Таким образом, палеонтологи впервые смогли оценить, для чего служила верхняя половина хвостового плавника у ихтиозавра, а также рассмотреть контуры спинного плавника (не имеет костной поддержки и, следовательно, обычно не видим).
Нам многое известно о палеобиологии ихтиозавра, поскольку имеются многочисленные и хорошо сохранившиеся, полностью сочленённые скелеты, порой с очертаниями мягких тканей и даже с содержимым желудка. Считается, что большинство ихтиозавров кормились как дельфины или киты: быстро ловили длинной зубастой пастью плавающую добычу (кальмаров, белемнитов, аммонитов, рыбу и т. п.). Это подтверждает и содержимое их желудков. У некоторых ранних ихтиозавров были затупленные размалывающие зубы для поедания моллюсков, другие имели беззубые «клювы» и, как считается, всасывали свою пищу (сегодня так питаются многие рыбы). Подтверждается, что крупные особи ели более мелких ихтиозавров. Многие хищники нападали на ихтиозавров, оставляя отметины на их мордах и костях. У некоторых ихтиозавров была короткая нижняя челюсть, а верхняя превращалась в длинный бивень, позволявший животному нападать на косяки рыбы (так делают меч-рыба и рыба-парусник).
С самого начала учёные спорили, как полностью водное животное могло выходить на сушу, особенно для откладывания яиц (подобно морским черепахам)? Учитывая, что плавники ихтиозавра были слишком малы, чтобы с их помощью животное могло вылезти на берег и ползти по песку. Затем в Хольцмадене были найдены окаменелости, запечатлевшие выход детёныша хвостом вперёд из полости, которая могла представлять собой родовые пути самки. Эти находки подтвердили давнюю догадку учёных: ихтиозавры были живородящими, размножались внутриутробным оплодотворением и никогда не откладывали яиц (точно так же беременные китихи и дельфинихи проводят всю жизнь в море, вынашивая детёнышей до их первого вздоха).
Короче говоря, ихтиозавр — удивительный пример конвергентной эволюции с дельфином. Строение его тела напоминало дельфинье, но эта была рептилия, а не млекопитающее, причём обладавшая некоторыми фундаментальными отличиями. Откуда взялись такие специализированные существа?
Происхождение ихтиозавров
Как и в случае с плезиозаврами (см. главу 15), мы располагаем превосходной серией ископаемых переходных звеньев, демонстрирующих происхождение ихтиозавра (рис. 14.5). Первым идёт нанчаньгозавр, живший в раннем триасе на территории Китая. У него было типичное рептильное тело, хотя уже имелась удлинённая морда, как у ихтиозавров. Когда это животное впервые описали, палеонтологи не были уверены, к какой группе его отнести, поскольку он обладал многочисленными примитивными рептильными признаками, но по форме черепа близок ихтиозаврам.
Рис. 14.5. Происхождение ихтиозавра от более примитивных рептилий на протяжении триасового периода (© Ryosuke Motani)
Затем идёт утатсузавр, живший в раннем триасе на территории Японии. У него было обтекаемое торпедообразное тело, как у ихтиозавра, но передние и задние конечности примитивные, ещё не превратились в плавники. Длинная «ихтиозавровая» морда, но без нижнего завитка на хвостовом плавнике, а лишь плавный изгиб, позволяющий предположить, что в верхней части хвостового плавника имелись небольшие лопасти. Следующее звено — чаухозавр, живший в начале триаса на территории Китая. Череп у него был как у настоящего ихтиозавра, с коротким носом, простыми зубами и большими глазами. Но его крепкие лапы только начинали приобретать первые признаки типичных ихтиозавровых ласт, а на хвосте появился едва заметный завиток, поддерживающий верхнюю лопасть хвостового плавника.
Ещё более специализированным был миксозавр, обитавший в среднем триасе на территории Германии и в других местах (см. рис. 14.5). Это классическое переходное звено на полпути между развитыми ихтиозаврами и их более примитивными предками. Его тело во всём напоминало дельфинье; он имел длинную морду, большие глаза и спинной плавник, как большинство ихтиозавров. Передние и задние конечности — уже настоящие плавники, но количество пальцев на них не увеличилось. Хвост ещё более заметно загнут книзу, чем у чаухозавра, а в верхней части хвостового плавника осталась совсем небольшая лопасть. Калифорнозавр, живший в позднем триасе, специализирован ещё заметнее, у него сильнее видоизменились передние плавники и появляются первые признаки редукции задних плавников, а также ещё выразительнее становится изгиб хвоста книзу. Вероятно, на хвостовом плавнике у него была верхняя лопасть, хотя об этом сложно судить, поскольку нет хорошо сохранившихся экземпляров животного.
Все эти промежуточные звенья подводят нас к полноценному ихтиозавру юрского периода, примером которого является офтальмозавр (см. рис. 14.5): длинная зубастая морда; компактный череп с большими глазами, защищёнными склеротическими кольцами; полностью обтекаемое тело со спинным плавником; большие передние ласты с дополнительными костями в пальцах; маленькие задние ласты, также с дополнительными костями и резкий изгиб книзу, характерный для хвостового отдела позвоночника и указывающий, что верхняя и нижняя лопасть хвостового плавника были полностью симметричны. Именно такую тварь Мэри Эннинг извлекла на свет в 1811 году, а сегодня эту эволюционную линию можно проследить вплоть до существ, практически не напоминающих ихтиозавра.
Киторептилии триасового периода
До сих пор мы рассматривали «средних» ихтиозавров, большинство из которых имели не более 3–5 м в длину. Но существовали ихтиозавры, по размерам сравнимые с китами. Самым эффектным из них был шонизавр.
Первого ископаемого шонизавра обнаружили близ посёлка Берлин, на юге штата Невада, где теперь располагается знаменитый парк «Берлин-Ихтиозавр» (рис. 14.6). Это место находится в каньоне Уэст-Юнион на высоте 2133 м в Шошонских горах. Путь туда на автомобиле занимает шесть часов (на север) от Лас-Вегаса или три часа (на восток) от Рено. Настоящий медвежий угол. В состав парка входит не только местонахождение окаменелостей, но и городок Берлин, в настоящее время заброшенный. Первые рудокопы, жившие в этих местах, знали об ископаемых аммонитах и двустворчатых моллюсках, а некоторые находили огромные кости и даже строили из костей ихтиозавра очаги! В 1928 году Симон Мюллер из Стэнфордского университета догадался, что эти кости принадлежали ихтиозавру, но у него не было средств, чтобы их собирать или изучать.
Рис. 14.6. Парк «Берлин-Ихтиозавр» близ Гэббса, штат Невада: (А) входная площадка с барельефом шонизавра в натуральную величину; (Б) обширное ископаемое ложе, усыпанное костями, внутри главного здания (фотографии предоставлены Lars Schmitz)
Прошло ещё 24 года, и Маргарет Уит из города Фаллон, штат Невада, собрала несколько никого не интересовавших окаменелостей и отправила их Чарльзу Л. Кэмпу, работавшему в Палеонтологическом музее Калифорнийского университета в городе Беркли. Кэмп заинтересовался и сам посетил залежи окаменелостей в 1953 году, после чего решил организовать серьёзные раскопки и хорошенько изучить ископаемые. После этой поездки Кэмп писал в своём полевом дневнике:
Си Мюллер говорит, что находил эти останки ихтиозавров в 1929 и 1930 годах, тогда пытался заинтересовать нас ими. Затем миссис Уит рассказала мне о них в прошлом сентябре и упомянула, что позвонки были очень крупными (до 1 фута[4] в диаметре и 21 фунт[5] весом). Мы взобрались по южному склону... и осмотрели материал, который миссис Уит смогла очистить своей кисточкой. Это был ряд из шести или более позвонков в твёрдом известняке, и ещё многие такие позвонки находились ниже. Позвонки были просто чудовищные — крупнее, чем у каких-либо ранее известных ихтиозавров, и более поздние по возрасту, чем позвонки среднетриасового цимбоспондила (описанного Лейди).
Каждое лето с 1954 по 1957 год Кэмп вместе с Сэмюэлом Уэллсом и группой сотрудников музея разворачивали серьёзные работы на этом месте (вторую серию экспедиций Кэмп предпринял в 1963–1965 годах). Им удалось извлечь один почти полный скелет, который сегодня выставлен в музее штата Невада в Лас-Вегасе (рис. 14.7,