Сокращение птичьего генома также может быть следствием адаптации к полету. Птицы обладают самым маленьким геномом среди всех амниот — так называется группа животных, включая рептилий и млекопитающих, которые первоначально откладывали яйца на суше. Геном типичного млекопитающего содержит от одного до восьми миллиардов пар оснований, тогда как у птиц эта цифра колеблется на уровне миллиарда, что получилось в результате значительного уменьшения количества повторяющихся фрагментов и множества делеций, то есть утрат участков ДНК в ходе эволюции. Вероятно, сокращение генома позволило предкам птиц гораздо быстрее корректировать свои гены, адаптируясь к сложности полета.
ЭТА ЭКОНОМИЧНАЯ во всех аспектах структура сформировалась в результате уникального эволюционного процесса, который начался еще у динозавров и привел к их превращению в современных птиц.
Томас Гексли был одним из первых, кто проследил этот эволюционный путь, что, кстати говоря, нисколько не улучшило имидж птиц в глазах людей и не добавило им интеллекта. Гексли — «старика с желтым лицом, квадратной челюстью и пронзительными маленькими карими глазами», как описал его ученик Герберт Уэллс, — считали «цепным псом Дарвина». В его распоряжении был довольно ограниченный ископаемый материал, но, тщательно изучив его, он сумел увидеть в динозаврах признаки птиц, а в древней, только что тогда описанной птице — так называемом археоптериксе возрастом 150 млн лет — признаки динозавров. «Если бы задняя четверть, от подвздошной кости до пальцев ног невылупившегося цыпленка вдруг могла многократно увеличиться в размерах, окостенеть и окаменеть, — писал Гексли, — это обеспечило бы нас последним переходным звеном между птицами и рептилиями; в их характере нет ничего, что могло бы помешать нам отнести их к динозаврам».
Конечно, Гексли был прав. Птицы произошли от динозавров в Юрский период от 150 до 160 млн лет назад. На самом деле, как говорит палеонтолог Стивен Брусатте из Эдинбургского университета: «Мы не нашли четкого разграничения между „динозаврами“ и „птицами“. Динозавры превратились в птиц не за один день; преобразования начались очень рано, и птичье тело формировалось постепенно, по частям на протяжении более чем ста миллионов лет непрерывной эволюции».
Также в птицах есть многое от рептилий: такие же глаза-бусинки и резкие отрывистые движения; у малайского калао (птицы-носорога) такие же крылья, как у птеродактилей
[12]; такая же манера у странствующего дрозда неподвижно замирать в настороженной готовности, улавливая внешне звуки, как это часто делают ящерицы, причем с таким же отсутствующим и ничего не выражающим взглядом. Посмотрите на большую голубую цаплю, которая своими медленными, тяжелыми взмахами крыльев, змеиным изгибом изящной шеи и хриплым клекотом напоминает динозавра. Но у нас не умещается в голове, что крошечные молниеносные синицы тоже произошли от гигантских чудовищ, некогда бродивших по нашей планете
[13].
ОТДАЛЕННЫЙ УГОЛОК земли на северо-востоке Китая может рассказать нам историю этого потрясающего превращения. Во время раннего мелового периода этот регион под названием Жэхэ, расположенный в современных китайских провинциях Ляонин, Хэбэй и Внутренняя Монголия, покрылся толстым слоем вулканического пепла, в результате чего там образовались богатейшие залежи окаменелостей.
Двадцать лет назад я посетила одно из мест раскопок возле крохотной деревеньки Сихетун в провинции Ляонин. Местные жители совсем недавно разворошили слоистые формации, и всюду валялись окаменелые останки древних рыб, пресноводных ракообразных и личинок мух, отпечатанные на тонких, хрупких пластинах алевролита. Я приехала, чтобы задокументировать открытие, сделанное одним местным фермером и археологом-любителем годом ранее. Раскапывая скальную породу, он наткнулся на окаменелые останки маленького существа в классической позе смерти, с запрокинутой назад головой и торчащим вверх жестким хвостом. Оно напоминало небольшую двуногую ящерицу высотой около 30 см. Необычным было то, что вдоль ее спины шла густая грива из волосоподобных нитей.
Это существо, названное «китайским пернатым драконом», относится к динозаврам-тероподам из рода Sinosauropterix и представляет собой ключевое звено между птицами и динозаврами. (Тероподы, что означает «звероногие», были разнообразной группой двуногих динозавров, варьировавших в размерах от гигантских ящеров, таких как Tirannosaurus rex и Deinonychus, до крошечных троодонтидов высотой около 30 см.) Приехавший вместе со мной фотограф работал по десять часов в день, пытаясь запечатлеть на пленке едва заметные нитчатые прожилки — «протоперья», отпечатанные на камне в районе хвоста динозавра.
Раньше перья считались уникальной особенностью современного птичьего царства. Но окаменелости из Жэхэ опровергли эту точку зрения. В последние два десятилетия в формациях Жэхэ было найдено множество ископаемых останков динозавров возрастом 120–130 млн лет с перьями всех видов — от рудиментарных щетинок и пуха до полноценных маховых перьев. Известно, что распространенная в те времена группа пернатых динозавров, известных как эуманирапторы, один из представителей которой — Velociraptor — прославился в фильме «Парк Юрского периода», испытывала различные режимы полета, такие как перепрыгивание с дерева на дерево, парашютирование, планирование и передвижение по типу «прыжок-полет», и видимо, так и появились птицы.
Динозавры породили современных цапель и синичек благодаря неумолимому процессу устойчивой миниатюризации — подобно тому, как уменьшалась Алиса, попавшая в Страну чудес. Более 200 млн лет назад динозавры начали быстро диверсифицироваться в размерах, заполняя новые экологические ниши. Но из всех эволюционных линий динозавров только одна — линия предков современных птиц — продолжила интенсивно изменяться. На протяжении 50 млн лет эти тероподы устойчиво уменьшались в размерах, сократив массу тела со 163 кг до менее чем одного килограмма. Практически все уменьшилось в пропорциональном отношении. Миниатюрное и легкое тело позволяло этим тероподам осваивать новые пищевые ниши и спасаться от хищников, забираясь на деревья, планируя, совершая большие прыжки, а затем и улетая. Новые адаптивные особенности развивались у них значительно быстрее, чем у других динозавров. Небольшой размер, эволюционная гибкость и, разумеется, новые особенности (эффективная теплоизоляция благодаря развитому оперению, способность летать и кормиться на дальних расстояниях) позволили птичьим предкам пережить катастрофические события, приведшие к гибели множество других видов динозавров, и впоследствии помогли стать одной из наиболее успешных групп наземных позвоночных на планете.
