Тем, что обрабатывать информацию становилось все важнее, можно объяснить эволюцию и рост у млекопитающих коры – внешних серых слоев мозга. Кора обеспечивает большое пространство для вычислений и значительно увеличивает вычислительные возможности, поэтому у млекопитающих стало лучше получаться решать задачи в незнакомых ситуациях или когда другие системы принятия решений зашли в тупик. В конце концов у самых мозговитых из них развились системы общей обработки информации и решения задач, которые по сравнению с аналогичными системами у бактерий все равно что интернет по сравнению с деревянными счетами. Эволюция этих мощных систем в итоге должна была привести к информационному взрыву, который произошел благодаря нашему выдающемуся виду.
Прибывает астероид. Счастливый случай для млекопитающих
По-видимому, мозг млекопитающих долгое время уступал силе динозавров. А потом, 65 млн лет назад, в одно мгновение все изменилось.
Мир динозавров исчез всего за несколько часов, когда в Землю врезался астероид диаметром 10–15 километров
[117]. Его падение спровоцировало большое вымирание, в ходе которого исчезла примерно половина существующих родов. Геологи называют его «К-Т-вымирание», потому что оно произошло на границе двух периодов – мелового (который часто сокращенно обозначают буквой К от немецкого слова «мел» – Kreide) и третичного, как раньше называлась эра кайнозоя, начавшаяся 65 млн лет назад.
В момент удара астероид двигался со скоростью 30 км/с (около 100 000 км/ч), всего за несколько секунд преодолев земную атмосферу. Мы точно знаем, где он упал, – на месте кратера Чиксулуб на полуострове Юкатан в современной Мексике. Астероид испарился, проткнув земную кору, и оставил за собой кратер шириной почти 200 километров. Расплавленные горные породы поднялись в воздух и образовали пылевые облака, на много месяцев заслонившие Солнце. Испарялся известняк, выпуская в атмосферу фонтаны углекислого газа. На сотни километров вокруг места падения исчезло все живое. Еще на таком же расстоянии за пределами этой зоны в огненных бурях горели леса. В море цунами подняло водяную стену, которая обрушилась на берега Мексиканского залива, убив рыбу и динозавров на сотни километров вокруг. В формации Хелл-Крик в Монтане и Вайоминге можно найти останки рыб, жабры которых в результате падения астероида оказались набиты вулканическим стеклом
[118].
На больших расстояниях непосредственное воздействие астероида оказалось не таким сильным. Но за несколько недель изменилась вся биосфера. Сажа блокировала солнечный свет, и началось то, что сегодня можно было бы назвать ядерной зимой. С неба лились дожди азотной кислоты, убивая большинство организмов, которые под них попадали. Поверхность Земли на год или два погрузилась в полную темноту, от чего остановился фотосинтез, связующий все живое с Солнцем. Когда пыль рассеялась и сквозь дымку стал пробиваться свет, Земля быстро нагрелась, потому что теперь в атмосфере было гораздо больше углекислого газа и метана. Через несколько лет после столкновения те из потерпевших, кто выжил, снова смогли фотосинтезировать и дышать, но им пришлось делать это в жарком парниковом мире.
Биосфере должны были понадобиться тысячи лет, чтобы вернуться в более-менее нормальное состояние. За это время, вероятно, половина существовавших ранее родов растений и животных исчезла. Как обычно при подобных кризисах, особенно сильно пострадали крупные виды, потому что им было нужно больше энергии, их самих было меньше и они размножались медленнее, чем более мелкие существа. Исчезли большие динозавры. Но современные птицы – потомки маленьких динозавров, части которых удалось все это пережить. Более мелкие организмы, например млекопитающие, подобные грызунам, справились лучше, и некоторые из них впоследствии стали нашими предками.
Первые свидетельства падения астероида собрал в горах Италии геолог Уолтер Альварес со своей группой. Ученые уже знали, что в конце мелового периода есть рубеж, до и после которого горные породы сильно отличаются друг от друга. Останки планктона под названием фораминиферы в больших количествах встречаются в более старых слоях, относящихся ко времени прямо перед этой датой, но затем исчезают. Было непонятно, сколько времени заняли изменения: десятки тысяч лет или всего лишь год-два. В 1977 году на участке возле Губбио в Италии группа Альвареса нашла огромное количество иридия, датированного самым концом мелового периода. Это было странно, потому что иридий на Земле встречается редко, хотя распространен в астероидах. Альварес и его коллеги также нашли большое его количество во многих других местах Италии, а теперь нам известно по меньшей мере сто таких мест во всем мире. Стало похоже, что иридий должен был принести с собой астероид. Это навело на предположение о катастрофе.
В те времена большинство геологов придерживались идеи, что все геологические изменения происходили постепенно, так что мало кто в это поверил. Ученые хотели прямого доказательства, неопровержимой геологической улики. Она появилась в 1990 году, когда показали, что Чиксулубский кратер как раз имеет нужный размер и возник в нужное время. После этого многие геологи стали соглашаться не только с тем, что динозавров смел с лица земли упавший астероид, но и с тем, что подобные катастрофы могли случиться в истории Земли множество раз. Да, есть свидетельства мощных извержений вулканов на рубеже К-Т, которые могли уже подорвать здоровье биосферы, но сейчас мало сомнений возникает в том, что именно астероид нанес смертельный удар.
После Чиксулуба возник мир, в котором сформировались наши предки-млекопитающие. Это мир кайнозойской эры, последние 65 млн лет истории Земли.
После астероида. Адаптивная радиация млекопитающих
Человек – млекопитающее, и 90 % генов, или около 3 млрд пар оснований ДНК, мы делим с другими млекопитающими, от крыс до енотов. Где-то среди остальных 10 % нашей ДНК находятся гены, которые нас отличают.
Как и все млекопитающие, мы теплокровные, а значит, нам нужно больше энергии, чем рептилиям, чтобы температура тела оставалась высокой и мозг продолжал функционировать. Нам нужен мощный мозг – он должен изобретать массу экологических трюков, чтобы поддерживать эти большие потоки пищи и энергии. Первые подобные млекопитающим создания были не крупнее мыши, но, вероятно, уже вскармливали потомство, как современные млекопитающие, и уже обладали необычно большим мозгом относительно размеров тела. Базовое разделение на сумчатых (их детенышам нужна особая защита и питание, часто в сумке) и плацентарных млекопитающих (детеныши получают питание в утробе через плаценту) произошло не менее 170 млн лет назад.
На протяжении долгих 150 млн лет или около того, пока длились юрский и меловой периоды, большинство видов млекопитающих оставались мелкими и шныряли по залитому лунным светом подлеску
[119]. У них было множество форм. Одни были похожи на собак, например репеномам, существо достаточно крупное, чтобы есть мелких динозавров и их детенышей. Другие плавали, вернувшись в океан. Кто-то напоминал летучих мышей, кто-то ел насекомых, кто-то лазал по деревьям. Около 150 млн лет назад мир млекопитающих изменился благодаря эволюции новых типов растений, которые стали конкурировать с хвойными и папоротниками, до тех пор доминировавшими в растительном мире. Это были покрытосеменные растения, у которых есть плоды и цветки – сегодня они преобладают в зарослях и лесах, в парках и садах. Цветковые растения оказались питательной золотой жилой для млекопитающих, поскольку их зубы приспособлены к тому, чтобы пережевывать плоды и семена или многочисленных насекомых, которые сами едят цветковые растения или помогают их опылять.
