Динозавры против млекопитающих: история соперничества, которая не закончилась до сих пор - Юрий Александрович Угольников

Итак, мезозойские вторичноводные — это, кажется, тот самый случай, когда версия о сложностях размножения и интенсификации заботы о потомстве может быть отчасти оправдана. Действительно, на размножении как-то неприлично экономить. В первую очередь, конечно, приходится вкладываться в процесс матерям, в чьих организмах вызревают яйца или крупные яйцеклетки. Но и не только это само по себе затратно. Матери необходимо обеспечить защиту растущего в ее организме детеныша, в том числе от собственного иммунитета, но, ослабляя собственный иммунитет, она рискует уже сама получить заболевание и погибнуть, не оставив потомков. Животным иногда приходится жертвовать иммунитетом ради выживания — так, тундровые куропатки на Шпицбергене в зимнее время тратят на борьбу с инфекцией меньше энергии, чем весной, что позволяет невостребованную энергию использовать на обогрев тела[90], а это в Арктике задача первостепенная. Риск иногда бывает оправдан, однако надежнее все-таки как-то компенсировать ослабление иммунитета, если это возможно. В том числе высокая температура организмов млекопитающих способствует тому, что они становятся весьма устойчивыми к грибковым заболеваниям[91]. Так что общее снижение иммунитета на первых порах при переходе к живорождению могло в некоторых случаях компенсироваться повышением температуры организма.

Кроме того, вторичноводным позвоночным выгодно не просто рождать потомков, не возвращаясь на сушу, а рождать крупных потомков. Всем переселяющимся в моря и привычным к дыханию атмосферным воздухом существам приходилось как-то компенсировать свою отрицательную плавучесть, и происходило это за счет утяжеления костей — увеличения их массы и размера. Соответственно, более крупный потомок с более тяжелыми костями и чувствовал себя в воде лучше — не болтался как пробка у поверхности, а мог полноценно плавать. Показательно, что черепахи, пожалуй, самые успешные сегодня в освоении морей существа с рептильным строением, наиболее радикально решили проблему с отрицательной плавучестью: благодаря тяжелому панцирю она отсутствует как таковая (об этом чуть позже). Черепахи даже могут позволить себе производить мелких потомков: с такими обильными окостенениями те все равно будут неплохо плавать. А вот не столь панцирным морским рептилиям было выгоднее производить потомков крупных, а это значит удлинять период внутриутробного развития и как-то оптимизировать этот процесс, включая сюда и обогрев потомства (вместе с собой).

Справедливости ради нужно сказать, производство мужских половых клеток тоже может обходиться недешево. Хотя для хорошего сперматогенеза млекопитающим требуется прохлада — именно поэтому у самцов хомо сапиенсов семенники самым некультурным и неудобным образом болтаются между ног, в состоянии естественного проветривания. Но ресурсы на производство половых клеток уходят- таки, прибавьте к этому усилия по поиску самки, если за нее требуется отправиться в небольшое путешествие, и «разборки с пацанами» за сердце и половые органы избранницы — и налицо все признаки того, что вам стоит метаболизм как-то ускорить.

Самцы бабочек вида Helicoverpa zea разогреваются с разной интенсивностью в зависимости от того, есть ли где-то в окрестностях самки. Если их нет, то самец сидит относительно смирно и не спешит горячиться, а вот если дать ему понюхать феромоны самки, его температура немедленно поднимется[92].

Современные гигантские тегу (Salvator merianae)[93] в период половой активности, то есть в сезон размножения (сентябрь — декабрь), прямо-таки раскаляются: температура их тел бывает на 5–10 градусов выше температуры окружающей среды[94]. Напомню, в Южном полушарии это месяцы соответственно весенний и летний, то есть вроде и так не холодно, но у товарищей именно в это время «отопительный сезон». Кстати, гигантский тегу обладает и еще одной особенностью, свойственной скорее млекопитающим и птицам, чем всяким ящеркам, — фазой быстрого сна[95]. Кроме тегу такой особенностью, насколько понимаю, отличается всего еще одна ящерица — австралийская бородатая агама (Pogona barbata). Агама ни в сезонной, ни тем более в постоянной теплокровности пока не замечена, а вот насчет тегу было бы интересно понять — присутствует ли у них фаза быстрого сна постоянно или появляется только в период теплокровности или, если она присутствует все время, отличается ли фаза быстрого сна в те периоды, когда тегу полагаются на температуру окружающей среды, от тех, когда они начинают «горячиться»?

Северные морские котики (Callorthinus ursinus), пока спят в воде, обходятся почти без фазы быстрого сна, и это может продолжаться очень долгое время (собственно, пока котик не выберется на берег), и при этом они прекрасно себя чувствуют. Но стоит им разместиться на каком-нибудь умеренно каменистом пляже, и все возвращается на круги своя — то есть и фаза быстрого сна оказывается на месте[96]. Как считают специалисты, это говорит о том, что основная функция быстрого сна — не дать мозгу (организму) сильно охладиться. Вода хоть и отличается прекрасной теплопроводностью, но ее температура все-таки, как правило, не опускается ниже нуля градусов, если это не очень соленая вода, а вот воздух в окрестностях Берингова пролива, на побережьях Аляски или Камчатки бывает-таки довольно холодным, так что да, в этом есть резон. Если действительно окажется, что у тегу наличие быстрого, парадоксального сна как-то связано с периодом интенсивного обогрева, это может дать интересные данные для история обретения внутреннего отопления.

Сегодня самый продолжительный быстрый сон среди всех млекопитающих наблюдается у утконосов — у них он составляет где-то половину продолжительности всего сна. Поясню: утконос не рекордсмен по продолжительности сна в целом, есть любители вздремнуть и больше, но продолжительность быстрого сна у него, видимо, беспрецедентно велика. Это сочетается со сравнительно низким (для млекопитающих) уровнем метаболизма. Обычно температура тельца утконоса не превышает 32 °С. Как это можно интерпретировать, если вообще можно? Может быть, утконосы имеют столь рекордную продолжительность быстрого сна именно потому, что их метаболизм еще сравнительно медленный, соответственно, быстрее наступает охлаждение и требуется большая продолжительность парадоксального сна (может быть, все не так прямо связано — имеет значение разность температур мозга и организма, возможно, связь еще сложнее, но тем не менее). Возможно, с увеличением продолжительности быстрого сна увеличивается и продолжительность сна в целом, это, во-первых, уменьшает время для поисков пищи, а во- вторых, делает животное более уязвимым. Решением этих сложностей может быть дальнейшая интенсификация метаболизма и, соответственно, сокращение продолжительности быстрого сна. В таком случае для организма, вставшего на путь утепления, оказывается выгоднее пройти его до конца, чем останавливаться на полпути. Возможно, это одна из причин, по которой переходные сегодня — теплокровные, но не до конца — создания довольно редки (хотя сам по себе переход к гомойотермии все-таки занял у наших предков сотни миллионов лет).

Интересно было бы узнать о