Как и все животные, нептичьи динозавры должны были размножаться. Самцы и самки спаривались, самки откладывали яйца, из яиц вылуплялись детеныши и вырастали во взрослых особей. Многие предположения, которые можно сделать о размножении вымерших динозавров (что они практиковали внутреннее оплодотворение, строили гнезда, откладывали яйца), основываются на том же методе брекетинга, который мы применяем в других областях. Но мы полагаемся не только на предположения: у нас есть немало прямых ископаемых данных о гнездовании и кладках яиц нептичьих динозавров, а также их жизни и созревании.
По понятным причинам мы не знаем ничего конкретного о том, как они спаривались. Лучшее, что мы можем сделать, — это изучать поведение современных животных и строить разумные предположения. Не то чтобы ученые стеснялись изучать эту тему. Удивительные формы тела и размеры некоторых динозавров делают ее еще более интересной. Некоторые завроподы были настолько велики, что привстать на задние лапы для спаривания им было трудно или просто опасно, а из-за больших пластин и шипов на спинах и хвостах стегозавров трудно представить, как они вообще могли подойти друг к другу достаточно близко для спаривания.
Бытует мнение, что динозавры вели себя так же, как современные гигантские млекопитающие, которые могут спариваться часами. Это можно частично объяснить тем, что брачное поведение млекопитающих задокументировано лучше, чем поведение птиц, крокодилов и крупных ящериц. Дело еще и в том, что людям кажется, что нептичьи динозавры по своей природе похожи на слонов и носорогов просто из-за своих размеров. Отчасти это верно, но наши знания о филогении и анатомии говорят, что лучше смотреть на тех современных животных, которые на самом деле являются ближайшими родственниками нептичьих динозавров, — а именно на крокодилов и крупных птиц.
Если половое поведение динозавров было аналогично этим животным, то самка сигнализировала о готовности к спариванию, приседая и приподнимая таз либо поднимая или отводя хвост в сторону. Затем самец вставал сзади или сверху и, двигая своим хвостом и тазом, пытался проникнуть в ее клоаку своим пенисом. У крокодилов и многих птиц спаривание длится недолго, поэтому возможно, что так было и у нептичьих динозавров.
И вот спаривание и оплодотворение произошло. Что дальше? Какую конкретно репродуктивную стратегию использовали нептичьи динозавры? Один из первых факторов, который следует учитывать, — это практиковали они K-отбор или r-отбор? Эти два термина происходят от переменных в уравнениях, которые используются для определения численности популяций в зависимости от темпов роста животных в этих популяциях. Животные с K-отбором рождают немного детенышей за раз, вкладывают много сил в заботу о них и за всю жизнь производят мало потомков. Так поступают крупные млекопитающие (в том числе люди), а также акулы, некоторые ящерицы и черепахи. Напротив, животные с r-отбором рождают большое количество детенышей, которые имеют низкие шансы на выживание, зато требуют небольших вложений от родителей.
На самом деле гипотезу о том, что эти две стратегии несовместимы и что все животные аккуратно укладываются либо в одну, либо в другую категорию, опровергли несколько десятилетий назад, так как множество животных сочетают признаки обеих стратегий. Несмотря на это, термины все еще можно использовать. Наши знания о нептичьих динозаврах говорят, что в основном они практиковали r-отбор, производя большие кладки яиц и множество детенышей, лишь немногие из которых становились взрослыми.
Некоторые виды, возможно, производили так много потомства, что большая часть популяции в любой отдельный момент состояла из молодых особей.
Это подтверждается следами: есть отложения, в которых большинство следов, похоже, оставлены молодняком, а не взрослыми. Дополнительным подтверждением служит тот факт, что множество найденных скелетов мезозойских динозавров в момент смерти еще не закончили расти, причем в целом они росли быстро. В общем, кажется, что многие виды придерживались стратегии «живи быстро, умри молодым».
Из этого вытекают интересные следствия, касающиеся эволюции динозавров в целом. Многие молодые динозавры, по-видимому, жили отдельно от взрослых и почти наверняка вели себя как другие «виды», живущие в других местах и питающиеся не такой пищей, как их родители. Это значит, что один вид нептичьих динозавров потенциально мог занять несколько экологических ниш, которые в противном случае заняли бы разные виды с разными размерами тела. Мы скоро вернемся к этой идее, так как в ее пользу говорит тот факт, что молодь некоторых видов динозавров очень сильно отличалась от взрослых животных.
Интересно также, что популяция динозавров, состоящая в основном из молодняка, может означать, что динозавров как группу было трудно уничтожить. Событие, которое убило бы взрослых (например, крупный климатический сдвиг или глобальная катастрофа вроде падения астероида), по-прежнему оставило бы массу выживших детенышей. И действительно, мы знаем, что динозавры пережили несколько сложных периодов в течение мезозоя. Мы часто думаем, что динозавры исчезли в результате массового вымирания, но важно помнить, что два или три других вымирания перед этим они успешно пережили.
* * *
Даже если бы мы не нашли окаменелых яиц, гнезд или детенышей нептичьих динозавров, брекетинг [предположение, что ископаемые виды вели себя так же, как ведут себя их ближайшие живые «родственники»]все равно позволил сделать вывод, что они откладывали яйца с твердой скорлупой, откладывали их в гнезда, а родители одного или обоих полов, вероятно, заботились о детенышах. Современные крокодилы ведут себя так же: они строят гнезда в виде куч растений или земли, а затем охраняют их до вылупления потомства (некоторые крокодилы роют норы, которые они используют в качестве гнезд). Когда вылупляются детеныши, мать иногда помогает им выбраться из гнезда и переносит в воду. Все это — родительская забота. Затем мать остается с младенцами и защищает их от хищников.
Иногда родительское поведение крокодилов бывает еще сложнее. Есть данные о сотрудничестве между взрослыми крокодилами, самки иногда гнездятся рядом, а некоторые крокодилы усыновляют детенышей из других кладок, в результате чего образуются «ясли» из сотен детенышей. Родительская забота свойственна не только самкам: самцы некоторых видов помогают переносить детенышей в воду и защищают их. Также есть данные, что крокодилы иногда кормят своих детей, и наблюдались случаи, когда уход за детенышами длился долго, иногда до трех лет.
Хорошо известно, что птицы строят гнезда, высиживают яйца и заботятся о птенцах. Многие современные птицы гнездятся на деревьях, но если посмотреть на древние группы современных птиц, то видно, что гнездование на земле более типично. У некоторых птиц гнезда — это всего лишь неглубокие ямки или невысокие площадки, а у других это большие кучи растений или земли. Некоторые птицы устраивают гнезда в норах. Приняв за основу эту информацию о современных архозаврах, давайте посмотрим, что мы знаем о нептичьих динозаврах. Найдены тысячи их яиц, подавляющее большинство которых относится к позднему мелу. Многие из них — просто фрагменты скорлупы, но найдены и целые яйца, и даже гнезда, полные яиц. Иногда говорят, что первые яйца нептичьих динозавров, которые можно считать научно признанными, нашла экспедиция Американского музея естественной истории в Монголии в 1920-х гг. Эта экспедиция под руководством зоолога-исследователя Роя Чэпмена Эндрюса обнаружила гнездо овальных яиц, каждое длиной около 23 см, которые поначалу приписали протоцератопсу. Как мы увидим, эта идентификация оказалась неверной.
На самом деле яйца динозавров, не являющихся птицами, были известны ученым с 1800-х гг., и мы даже знаем по археологическим раскопкам, что люди находили фрагменты ископаемой скорлупы тысячи лет назад. Яйца нептичьих динозавров чрезвычайно разнообразны по размеру и форме. Некоторые представляют собой вытянутые овалы, другие не так уж отличаются от куриных, третьи почти идеально сферической формы. Яйца, найденные до сих пор, имеют размер от менее 10 см до более чем 30 см.
Конечно, главная тайна, окружающая отдельные яйца, связана с их принадлежностью: какие именно динозавры их отложили? В большинстве случаев это невозможно установить, и остается только предполагать, например, что данное яйцо принадлежит к виду динозавров, обнаруженному в том же регионе и слое.
В одном или двух случаях целые яйца нашли прямо внутри тела матери. Так было, например, с овирапторозавром из позднего мела Китая. Внутри ее таза было два яйца, которые она должна была отложить в течение нескольких часов или даже минут, но погибла. Наличие двух яиц показывает, что оба репродуктивных канала (яйцевода) были активны, это ученые подозревали и раньше, так как яйца нептичьих динозавров обычно откладывались парами. В отличие от них, у современных птиц функционирует только один яйцевод (левый). Очевидно, в какой-то момент истории тероподы перестали использовать два яйцевода — предположительно, на заре эволюции птиц.
Скорлупа яиц динозавров сильно варьирует по микроскопической структуре. У разных видов отличаются текстура поверхности скорлупы, число, плотность и размер пор и даже количество минеральных слоев, образующих скорлупу. Некоторые из этих признаков помогают прояснить гнездовое поведение соответствующего динозавра. Чрезвычайно крупные поры показывают, что яйцо содержалось во влажных условиях — например, под кучей растений или было захоронено в земле (в таких случаях большие поры нужны, чтобы внутрь проникало достаточно кислорода). Палеонтологи, специализирующиеся на изучении яичной скорлупы динозавров, обнаружили более 40 различных типов. Но, опять же, как сопоставить их с конкретными динозаврами?
Иногда внутри яиц сохраняются эмбрионы. Округлые яйца из позднего мела Аргентины сохранили внутри эмбрионы титанозавра, а в яйцах из других мест найдены кости ранних завроподоморфов, гадрозавров, теризинозавров
и других динозавров. Те яйца протоцератопса, которые нашли в 1920-х гг., как
оказалось, принадлежали вовсе не протоцератопсам, а попугаеголовым, птицеподобным овирапторозаврам. В этом есть доля иронии, потому что овирапторозавров изначально приняли за похитителей яиц и ошибочно обвинили в воровстве яиц протоцератопсов. Само название «овирапторозавр» означает «ящер — похититель яиц».
Перевод с английского Константина Рыбакова