Однажды в 1860 году каменотёс обнаружил в известняке удивительную вещь — чёткий отпечаток пера, очень напоминавший асимметричные маховые перья современных птиц. Спустя некоторое время данный образец попал в руки выдающемуся палеонтологу Кристиану Герману Эриху фон Майеру, который уже описал большинство зольнхофенских динозавров и птеродактилей, а также древнего динозавра платеозавра (см. главу 17). В 1860 году Майер, имея всего одно ископаемое перо, дал животному официальное научное название Archaeopteryx lithographica («древнекрыл из литографических камней»).
Как повезло Дарвину
Спустя несколько месяцев почти полный скелет археоптерикса нашли в каменоломне близ Лангенальтхайма в Германии (рис. 18.1). Затем этой находкой расплатились за медицинские услуги с местным врачом Карлом Геберлейном. В образце почти отсутствовали шея и голова; это была мешанина из костей, но чётко просматривались отпечатки перьев вокруг скелета, напоминавшего динозавровый. Разные немецкие музеи хотели приобрести этот экземпляр, поэтому Геберлейн принял максимально щедрое предложение — 700 фунтов (около 72 тыс. долларов в пересчёте на современные цены и целое состояние по тем временам!), сделанное Британским музеем естественной истории. Этот образец стал известен как Лондонский экземпляр, поскольку до сих пор там и находится. Когда окаменелость попала в Лондон, её внимательно изучил выдающийся британский анатом и палеонтолог Ричард Оуэн. Он уже был известен как автор описаний многих окаменелостей и термина «динозавры». Оуэн взялся за работу и в 1863 году опубликовал подробное описание этого экземпляра. При всей его фрагментарности, учёный не мог проигнорировать тот факт, что кости существа были как у рептилий, хотя крылья оперены.
Рис. 18.1. «Лондонский экземпляр» археоптерикса (фотография из фонда Wikimedia Commons)
Это открытие стало настоящим подарком судьбы для другого британского естествоиспытателя, Чарльза Дарвина. Его неоднозначная новая книга «Происхождение видов» была опубликована в 1859 году — всего двумя годами ранее. Несмотря на то, какие убедительные доказательства он приводил в пользу реальности эволюции, ему приходилось извиняться за отсутствие хороших «промежуточных» окаменелостей, которые подтверждали бы его теорию. Археоптерикс, который и «хронологически» отлично соответствовал данной теории, оказался первоклассным переходным звеном, подкреплявшим построения Дарвина; учёный был просто в восторге. Он и представить не мог такого идеального примера, демонстрировавшего, как рептилии могли превратиться в птиц, совершенно иной класс. В четвёртом издании «Происхождения видов» Дарвин победоносно заявлял:
... ещё не так давно палеонтологи держались того мнения, что весь класс птиц появился внезапно в эоценовый период, а теперь мы знаем, по свидетельству проф. Оуэна, что птица несомненно существовала в эпоху отложения верхнего зелёного песчаника; а совсем недавно в юрских сланцах Золенгофена была найдена странная птица Archaeopteryx, с длинным, как у ящерицы, хвостом, на каждом позвонке которого сидела пара перьев, и с крыльями, снабжёнными двумя свободно выступающими когтями. Это открытие едва ли не яснее всякого другого показало, как мало мы ещё знаем о древних обитателях Земли.
Однако Оуэн верил не в дарвиновскую эволюцию, а в трансмутацию — процесс, который описал сам. В 1863 году, характеризуя ископаемого археоптерикса, он старательно замалчивал или отвергал все напрашивавшиеся, явные связи между птицами и пресмыкающимися. Томас Генри Гексли, молодой и резкий учёный, блистательно отстаивавший эволюционные взгляды и получивший за это прозвище «бульдог Дарвина», раскритиковал Оуэна за его недоработку и потребовал признать очевидное. Он доказывал, что археоптерикс не только замечательно подходит на роль недостающего звена между рептилиями и птицами, но и — что гораздо важнее — по строению костей почти не отличается от динозавра. На самом деле оказалось, что ещё один экземпляр археоптерикса изначально был неверно описан как мелкий зольнхофенский динозавр компсогнатус, пока столетие спустя Джон Остром из Йельского университета не рассмотрел экземпляр внимательнее и не заметил на нём перья.
Всё больше экземпляров
Решающий довод в этом споре появился, когда крестьянин Якоб Нимайер в 1874 году нашёл близ Блюмберга в Германии наиболее хорошо сохранившийся из всех известных экземпляр археоптерикса (рис. 18.2). Чтобы выручить денег на покупку коровы, он продал эту удивительную окаменелость трактирщику Иоганну Дёрру. Тот, в свою очередь, продал экземпляр Эрнсту Отто Геберлейну — сыну того самого врача, который двенадцатью годами ранее продал окаменелость археоптерикса Британскому музею. Это самый знаменитый и чаще всего фотографируемый из 12 известных экземпляров: он сохранился почти полностью, при этом распластан в скале, поэтому все его перья хорошо видны, а голова и шея откинуты назад. Типичная поза умирающих животных, поскольку в агонии сокращается выйная связка, удерживающая голову и шею.
Рис. 18.2. Берлинский экземпляр археоптерикса (фотография из фонда Wikimedia Commons)
Когда Геберлейн в 1877 году стал подыскивать покупателей на свою невероятную находку, многие научные институты стремились её приобрести. Интересовались не только британцы, но и йельский палеонтолог Отниел Чарльз Марш. Однако немцы не желали так просто делиться своим достоянием с иностранцами после того, как первый археоптерикс от них упорхнул. Берлинский музей естественной истории (Музей Гумбольдта), получив финансирование от Эрнста Вернера фон Сименса, чья компания по-прежнему является гигантом во многих отраслях, приобрёл этот экземпляр за 20 тыс. золотых марок (примерно 21 тыс. долларов в пересчёте на современные цены). Теперь данная окаменелость известна под именем Берлинский экземпляр. Её многократно изучали, и сегодня именно она является источником большинства наших знаний об археоптериксе. Берлинский экземпляр — ещё более удачный пример недостающего эволюционного звена, чем Лондонский, поскольку он хорошо сохранился и чётко демонстрирует смесь птичьих и динозавровых признаков.
Хотя окаменелости археоптерикса редки (примерно за 200 лет найдено всего 12 экземпляров), после официального объявления о Берлинском экземпляре в 1877 году нашлись и другие. Одну окаменелость (найдена в 1855 году, сейчас находится в Музее Тейлора в Харлеме (Нидерланды)) сначала ошибочно приняли за крыло птерозавра, а первый экземпляр, идентифицированный как археоптерикс, обнаружили в известняках позднее. В 1970 году Остром внимательнее рассмотрел Голландский экземпляр и осознал, что это кость из крыла археоптерикса, а не птерозавра; на ней были едва заметные отпечатки перьев. Другой экземпляр (в Юрском музее города Айхштетт) нашли в 1951 году близ Воркерсцелля в Германии. Он является одним из самых маленьких, но наиболее хорошо сохранившихся скелетов. Ещё одна окаменелость, найденная в 1992 году, в 1999-м была продана в Палеонтологический музей Мюнхена за 1,9 млн немецких марок (примерно 1,3 млн долларов в пересчёте на современные цены). Этот скелет тоже почти полный, хотя при фоссилизации он оказался свёрнут практически пополам. Торс ещё одного экземпляра (голова и хвост не сохранились) нашли в 1956 году близ Лангенальтхайма. Он долго экспонировался в Музее Максберга, пока его владелец, Эдуард Опич, не забрал окаменелость обратно. После смерти Опича найти экземпляр не удалось — его украли либо продали на чёрном рынке.
Два других фрагментарных экземпляра по-прежнему находятся у частных владельцев. Дейтингский экземпляр (из дейтингских отложений, чуть более молодых, чем зольнхофенские) показывали очень недолго. Другая окаменелость, временно переданная в пользование Музею Бюргермайстер-Мюллер в Зольнхофене, — просто крыло. Ещё один важный экземпляр длительный период времени находился в частном владении, пока не был подарен крошечному Музею «Центр динозавров» в отдалённом городе Термополис (штат Вайоминг). Это одна из самых полных окаменелостей, с хорошо сохранившейся головой и ступнями, но без нижней челюсти и шеи. Наконец, в 2011 году объявили об открытии двенадцатого экземпляра. Он находится у частного владельца и описан недавно.
Птица... или динозавр?
Как правильно понял Гексли ещё в 1860-е годы, скелет археоптерикса схож со скелетом динозавра — настолько, что один экземпляр ошибочно приняли за маленького зольнхофенского теропода компсогнатуса (рис. 18.3). Как и большинство динозавров (но не современных птиц), археоптерикс имел длинный костистый хвост, зубастый череп с большим количеством полостей, динозавровые (не птичьи) позвонки, длинную узкую лопатку, тазовую кость, напоминающую как более позднюю птичью, так и типично динозавровую, а также обладал уникальной динозавровой и в то же время птичьей специализацией конечностей. Больше всего поражает запястье. У всех птиц и у некоторых хищных динозавров, например у дромеозавров (велоцираптор, дейноних и им подобные), запястная кость имеет форму полумесяца и образована слиянием множества костей; такая черта уникальна для этих животных. Кость служит основным шарниром для движения запястья, благодаря чему дромеозавр мог вытягивать лапу и хватать добычу быстрым хлёстким ударом книзу. Именно такое движение птица совершает в полёте, когда машущее крыло идёт вниз. Археоптерикс имел те же три пальца (большой, указательный и средний), что и большинство динозавров, причём указательный палец был намного длиннее остальных. Кроме того, когти археоптерикса очень напоминали кости хищных динозавров.
Рис. 18.3. Сравнение скелетов небольшого динозавра орнитолестеса, археоптерикса и голубя (рисунок Карла Бьюэлла из работы Donald R. Prothero. Evolution: What the Fossils Say and Why It Matters. — New York: Columbia University Press, 2007. — Fig. 12.6)
Задние конечности археоптерикса тоже обладали многими признаками, типичными для динозавров. Самые поразительные черты имеет голеностоп. У всех динозавров, птерозавров и птиц уникальное строение голеностопа, так называемая цевка: вместо типичного для позвоночных голеностопа, который находится между большеберцовой костью и первым рядом костей плюсн