Время динозавров. Новая история древних ящеров - Стив Брусатти

Первые настоящие динозавры возникли от 230–240 млн лет назад. Точнее сказать сложно из-за двух проблем (моей головной боли), которые все еще ждут, пока их решат. Во-первых, самые первые динозавры настолько похожи на своих динозавроморфных кузенов, что трудно отличить даже их скелеты друг от друга, не говоря уже о следах. Например, загадочный ньясазавр, известный по фрагменту передней конечности и нескольким позвонкам, найденным в отложениях Танзании возрастом примерно 240 млн лет, может быть самым старым динозавром в мире. А может, это просто еще один динозавроморф не с той стороны генеалогического раздела. То же можно сказать и о некоторых польских отпечатках, особенно о крупных, оставленных животными, ходящими на задних лапах. Возможно, какие-то из них были оставлены самыми настоящими динозаврами. У нас просто нет хорошего способа разделить следы самых ранних динозавров и их ближайших нединозавровых родственников — настолько похоже строение их лап. Но возможно, это не так уж и важно, ведь происхождение настоящих динозавров гораздо менее значимо, чем появление динозавроморфов.

Во-вторых, другая, гораздо более вопиющая проблема: многие костеносные триасовые породы, особенно из раннего и среднего триаса, очень плохо датируются. Лучший способ определить возраст пород — это так называемое радиометрическое датирование, при котором мы сравниваем соотношение двух разных типов элементов в скале, например калия и аргона. Суть вот в чем. Когда жидкий камень охлаждается и затвердевает, образуются минералы. Они состоят из определенных элементов, в том числе калия. Один изотоп калия (калий-40) нестабилен, и в процессе так называемого радиоактивного распада он превращается в аргон-40 и испускает небольшое количество излучения, из-за которого потрескивает ваш счетчик Гейгера. Как только камень твердеет, неустойчивый калий внутри начинает превращаться в аргон. При этом накапливающийся аргон оказывается заперт внутри минерала, где можно измерить его количество. Из лабораторных опытов мы знаем скорость, с которой калий-40 превращается в аргон-40. Зная эту скорость, мы можем взять камень, измерить процентное соотношение двух изотопов и рассчитать, сколько камню лет.

Радиометрическое датирование произвело революцию в геологии в середине XX в. У истоков этого метода стоял англичанин по имени Артур Холмс, который когда-то занимал кабинет через несколько дверей от моего в Эдинбургском университете. Сегодняшние лаборатории, например New Mexico Tech и Центр исследований окружающей среды шотландского Университета в Глазго, — это высокотехнологичные ультрасовременные объекты, где ученые в белых халатах работают с приборами стоимостью во много миллионов долларов и размером больше моей старой квартирки на Манхэттене, чтобы определить возраст микроскопических кристаллов породы. Метод настолько совершенный, что камни возрастом в сотни миллионов лет могут быть точно привязаны к небольшому промежутку времени всего в несколько десятков или сотен тысяч лет, а независимые лаборатории регулярно получают одни и те же результаты, даже когда вслепую тестируют образцы из одних и тех же пород. Хорошие ученые так проверяют свою работу, чтобы убедиться в работоспособности методики, и многочисленные проверки показали надежность радиометрического датирования.

Но есть одно принципиальное ограничение: радиометрическое датирование работает только с породами, которые были жидкими, а потом остыли (например, с базальтами или гранитами, которые получаются из затвердевшей лавы). Породы, в которых содержатся окаменелости динозавров, например аргиллиты и песчаники, образуются не так. Они получаются, когда ветер и вода приносят осадки. Установить возраст этих типов отложений гораздо сложнее. Иногда палеонтологу везет, и он находит кость динозавра, зажатую между двумя слоями достоверных вулканических пород, которые обеспечивают временной диапазон жизни этого динозавра. Есть и другие методы, которые могут датировать отдельные кристаллы из песчаников и аргиллитов, но они дорогие и трудоемкие. Поэтому выяснить возраст динозавров часто бывает трудно. Отдельные фрагменты летописи динозавров датированы хорошо — когда у нас хватает вкраплений вулканических пород, чтобы составить временную шкалу, или датирование отдельных кристаллов оказалось успешным, — но не триас. Есть лишь несколько хорошо датированных окаменелостей, поэтому мы не до конца уверены, в каком порядке появлялись некоторые динозавроморфы (особенно если попробовать сравнить возраст видов, найденных в разных частях света) или когда истинные динозавры отделились от динозавроморфов.

Отбросив все неопределенности, можно сказать, что 230 млн лет назад настоящие динозавры уже были. Окаменелости некоторых видов с неоспоримыми признаками динозавров найдены в хорошо датированных породах этого возраста. И найдены они в местах, весьма далеких от тех польских гор, где резвились ранние динозавроморфы, — в горных каньонах Аргентины.

Провинциальный парк Исчигуаласто на северо-востоке аргентинской провинции Сан-Хуан выглядит так, будто он просто кишит динозаврами. Еще его называют Valle de la Luna — «Долина Луны», и легко можно представить, что он находится на какой-то другой планете, полной выветренных останцев, узких оврагов, покрытых ржавыми обрывами и пыльными бесплодными землями. К северо-западу возвышаются вершины Анд, а далеко на юге простираются сухие равнины, покрывающие большую часть страны, где коровы пасутся на траве, которая делает аргентинскую говядину такой вкусной. Веками через Исчигуаласто гнали скот из Чили в Аргентину, и сегодня большинство из немногих местных жителей являются владельцами ранчо.

Эти потрясающие ландшафты — лучшее в мире место для поиска самых древних динозавров. Ведь эти красные, коричневые и зеленоватые отложения, которым ветер и вода придали фантастические формы, образовались еще в триасе, в условиях, благоприятных для жизни и идеально подходящих для сохранения окаменелостей. Эти места во многом напоминали берега польских озер, сохранивших следы проротодактиля и других динозавроморфов. Климат был жарким и влажным, хотя, возможно, чуть более засушливым и не страдающим от таких сильных муссонов. Извилистые реки текли в глубоких руслах, а во время редких штормов их берега обрушивались. В течение 6 млн лет в руслах рек формировались повторяющиеся последовательности песчаника и аргиллитов, образованных из мельчайших частиц, которые осели на окружающих поймах. На этих равнинах резвилось множество динозавров и других животных — крупных земноводных, свиноподобных дицинодонтов, чьи предки уцелели во время пермского вымирания, вооруженных клювами растительноядных ринхозавров, примитивных кузенов архозавров и пушистых маленьких цинодонтов, похожих на помесь крысы и игуаны. Время от времени в этот рай вторгались наводнения, в которых динозавры погибали, после чего их заносило осадками.

Сегодня эта территория так сильно размыта и так мало потревожена строениями, дорогами и прочими рукотворными помехами, которые скрывают окаменелости от глаз, что динозавров найти относительно легко, по крайней мере по сравнению со многими другими частями мира, где приходится ходить пешком целыми днями в надежде найти хоть что-нибудь, хотя бы зуб. Самые первые открытия здесь сделали скотоводы и другие местные, но только в 1940-х гг. ученые начали собирать, изучать и описывать окаменелости из Исчигуаласто, а действительно масштабные экспедиции состоялись лишь через несколько десятилетий.