И лягушки, и безногие земноводные являют собой пример высокоразвитых амфибий, чье строение значительно сложнее, чем у их длиннотелых и длиннохвостых предков. Чтобы точнее сказать, как могли спариваться первые амфибии, стоит взглянуть на современных саламандр. Ambystoma maculatum, саламандра, живущая на юго-востоке США и достигающая длины 25 сантиметров, включает ухаживания в свой брачный ритуал. Самец показывает свои намерения, подталкивая самку головой, и, повторно обойдя ее, откладывает свой багаж спермы (сперматофоров) на дно водоема, после чего самка забирает ее своей клоакой. Самцы соревнуются между собой, порой откладывая свою сперму на «наследие» конкурента. Самец калифорнийской саламандры Taricha torosa привлекает внимание самки небольшим танцем, после чего забирается на нее, нежно потирая ее подбородок своим носом или поглаживая ее задними ногами, пока та не поддается его уговорам. Весь этот процесс убеждения ее взять его сперму со дна пруда может занимать час. Саламандры близки по форме к ранним амфибиям, но не более того, а значит, мы можем только экстраполировать их методы на ранних амфибий.
Следующая ступень эволюции наземных животных – от амфибий к рептилиям – привнесла большие новшества в размножении. Эта группа четвероногих позвоночных также зовется «амниотами», так как у них имеется амнион, или мешок, в котором помещается зародыш (каждый видел это на примере тонкой внешней ткани очищенного вареного яйца). Этот мешок может находиться внутри твердого яйца (как у рептилий, в том числе динозавров, и птиц) или внутри самого животного (как у млекопитающих). Ископаемые амниоты (самые примитивные из известных рептилий) определяются по сходству черепа с черепами современных рептилий. Три вида костей в особенности, теменная, височная и трубчатая, создают прочный каркас верхней части черепа у развитых лопастеперых рыб вроде Tiktaalik и у ранних четвероногих (амфибий). Однако у амниотов, таких как рептилии, птицы и млекопитающие, эти кости отделены от верхней части черепа, отвечая за затылочную часть. Таким образом, обращая внимание на этот признак, мы можем определить, на какой стадии эволюции произошло это изменение.
Ящероподобная рептилия возрастом около 340 млн. лет (ранний каменноугольный период), названная Casineria, – является самым древним из найденных амниотов. Вместе с приходом амниотов появилась и возможность откладывать икру на суше, избавившись таким образом от необходимости возвращаться в воду для ее взращивания. Изобретение этого мембранного мешка позволило зародышу дышать внутри яйца, сохраняя при этом влагу. Роль этого новшества в эволюции исключительна – оно потребовало создания нового вида размножения: принудительного внутреннего оплодотворения.
Сегодня все амниоты (высшие позвоночные) размножаются либо путем спаривания (большинство рептилий, млекопитающих и некоторые птицы), либо с помощью клоачного контакта (большинство птиц). Оплодотворенные яйца либо защищены твердой оболочкой, как у многих рептилий и птиц, либо созревают внутри матери, как у нас, млекопитающих, и у многих рептилий. Золотым веком рептилий была эра динозавров, мезозой, 250–265 млн. лет назад. В это время появились самые большие в истории Земли существа, первые птицы, а также различные виды первых млекопитающих. Вместе с концом эры динозавров навсегда изменилось и размножение на планете Земля.
Глава 11. Секс у динозавров и другие невероятные открытия
Динозавры, вероятно, – самые удивительные из всех древних существ, открытых геологами и палеонтологами. Они значительно выделяются не только благодаря своим размерам, но и в силу своей необычности и разнообразия видов. Они и вправду были настоящими драконами древности…
Преподобный отец Х. Хатчинсон
В 1677 году Роберт Плот, профессор химии Оксфордского университета, выпустил книгу по истории природы Оксфордшира. В ней упоминалась одна необычная находка, обнаруженная в карьере близ Чиппинг-Нортона годом ранее. Плот нашел что-то похожее на окаменевшую мошонку, два больших яйцеподобных фрагмента помещались в мешочек. В 1763 году Ричард Брукс описал это именно как мошонку и назвал находку Scrotum humanum. Последующие исследования показали, что эти «яйца» на самом деле были парой мыщелков нижней части бедра динозавра. Таким образом, запись, сделанная Плотом в 1677 году, стала первым упоминанием о динозаврах. В 1824 году английский биолог Уильям Бакленд назвал его мегалозавром.
Великий английский палеонтолог доктор Беверли Халстед, посвятивший большую часть своей жизни исследованию бесчелюстных рыб, не на шутку заинтересовался сексом динозавров.
Подготавливая статью о Scrotum humanum вместе со своим коллегой доктором Аланом Черигом и при поддержке еще двух коллег, доктора Вильяма Бола и доктора Робина Кокса, Халстед включил в нее благодарности последним. К сожалению, Кокс оказался начальником Черига и не оценил такого юмора. Таким образом, случайная игра слов так и не вошла в окончательную версию работы.
В течение своей карьеры Халстед составлял различные палеонтологические теории о том, как спаривались динозавры, представлял публике забавные демонстрации этого процесса и даже включил картину их спаривания в свою книгу для детей о динозаврах. Проводя в Канаде лекцию по эволюции человека, Халстед шокировал аудиторию слайдом о сходстве людей и приматов. «Я показал им фото, на котором я сидел на дереве голым, со свисающим вниз пенисом», – вспоминал Халстед. – «Кажется, это впечатлило зрителей».
Названная Ричардом Бруксом «Scrotum humanum» («Мошонка человеческая») в 1763 году, эта находка позднее была верно определена как часть ноги мегалозавра (Плот, 1677)
В своих представлениях о динозаврах Халстед в основном опирался на современных рептилий. Он утверждал, что динозавры спаривались лишь в одной позе: «Беря ее сзади, самец клал свои передние конечности на ее плечи, закидывая одну из задних ног ей на спину, и, вертя под ней хвостом, пытался добраться до ее клоаки». Он также полагал, что «возможно, они еще ложились бок о бок, самец слева, самка справа, или вроде того, и плотно прижимались задами». Золотым правилом для самцов, пристраивающихся сзади, было оставлять хотя бы одну ногу на земле во время спаривания, заявлял Халстед.
Динозавры были самыми крупными животными в истории Земли. Некоторые из них, например аргентинозавры, с их двухметровым шейным отделом позвоночника, достигали длины ли они землю своим спариванием? Может, и так, но прав ли был Халстед? И как нам понять, как это происходило на самом деле?
В Интернете, ставшем для ученого первоочередным инструментом, на этот вопрос внятного ответа не найти. Один сайт предполагает, что у динозавров не было пениса и они «целовались клоаками», прикладывая свои огромные зады друг к другу для передачи биологического материала, как это делают большинство лягушек и птиц и с чем соглашался Халстед. Автор этого утверждения подытоживает: «Гениталии не сохраняются в ископаемых останках, а потому палеонтологи знают о размножении динозавров меньше, чем второклассник о сексе». Это в общем-то верно, но, вероятно, мы можем узнать больше, изучая процесс спаривания современных рептилий и птиц (которые сегодня считаются ближайшими ныне живущими родственниками динозавров).
