Новый род ископаемых китов. Интервью с Павлом Гольдиным
Дорогие друзья! Представляю Вашему вниманию интереснейший материал, подготовленный Алексеем Болдыревым – младшим научным сотрудником Института физиологии им. А.А. Богомольца НАНУ и научным редактором сайта «Моя наука». В статье рассказывается об эволюции китообразных и об открытиях, совершенных нашим коллегой Павлом Гольдиным, а именно об описании нового вида и рода ископаемых китов — Ваsilotritus uheni в соавторстве с Евгением Звонком, и о переописании им же в соавторстве с другим нашим коллегой Дмитрием Старцевым и Татьяной Крахмальной кита Cetotherium riabinini. Также хочется выразить признательность автору реконструкции Ваsilotritus uheni – художнику Виталию Мельнику, который любезно предоставил свою работу для публикации на сайте музея. Итак, дадим слово Алексею Болдыреву!
Изучение путей эволюции похоже на чтение детективной повести: всё запутано, меняется место и время действия, персонажи оказываются не теми, кем казались поначалу. В случае эволюции китов это усугубляется ещё и «обратным» направлением их приспособлений – от сухопутного образа жизни к водному и от развитых конечностей к их редукции или превращению в ласты. Как оказалось совсем недавно, происходил этот процесс и на территории современной Украины. Конечно, для палеонтологии государственные границы имеют малое значение, но особенно приятно, что в разгадке очередной главы китового детектива основную роль сыграли украинские учёные.
И действительно, у палеоцетологов (цетология – наука о китах, не путать с цитологией) перед глазами разворачивается крайне интересная история. Упоминая эволюцию, мы невольно вспоминаем Дарвина. Его очень занимало происхождение всех видов, думал он и о китах. Как млекопитающее могло так сильно измениться, чтобы перейти к полностью водному образу жизни? Палеонтологической информации в те годы практически не было, поэтому Дарвин позволил себе небольшую фантазию. Он прочитал о медведе, который часами плавает в реке и ловит пастью насекомых. Если другой пищи не будет и этот способ питания окажется преимуществом, почему бы популяции медведей не развиваться в этом направлении и не стать кем-то вроде китов? Видимо, этот тезис вызвал насмешки, поскольку уже из второго издания «Происхождения видов» Дарвин убрал текст. Кстати, Дарвин оказался недалек от истины – среди древних морских млекопитающих были косолапые десмостилы (родственники сирен) и даже морские ленивцы – родственники гигантских наземных ленивцев. А самих медведей некоторые ученые считают предками моржей и морских львов.
А вот предками китов оказались копытные. Правда, у них не было копыт, и они вели хищный образ жизни – но ведь это были очень древние копытные. В 1834 году был открыт первый древний кит, археоцет, у которого были полностью развиты задние ноги. Автор открытия палеонтолог Харлан назвал животное базилозавром – «царём ящеров». Дело было в Америке, там шла настоящая гонка за гигантскими рептилиями. Но «ящер» оказался китом. Задние конечности были уже укорочены – значит, предковую группу современных китов и базилозавров ещё предстояло найти.
Нужно отметить, что окаменелости современных групп китообразных, пусть и вымерших видов, находят с эоцена; их возраст – примерно 34-35 миллионов лет. Базилозавр несколько старше – 37 миллионов лет. Предков китов требовалось искать еще раньше, в первой половине эоцена. И их нашли. В Пакистане и Индии в 1980-90е годы экспедиция под руководством палеонтолога Джинджерича, а впоследствии и группа его коллеги Тевиссена обнаружили несколько видов вымерших млекопитающих, которые жили 40-50 и даже 53 млн лет назад и по строению внутреннего уха и зубов напоминали современных китов. Находок становилось всё больше, и по ним можно было чётко проследить перемещение ноздрей с кончика морды на вершину черепа, укорочение конечностей, изменение количества и формы позвонков в сторону китообразных. Пакицет считается вероятным родственником предков китов, а амбулоцетовые и протоцетовые, которых было описано несколько десятков вымерших видов в Америке, Азии, Африке, были близки к предковым группам китообразных. Обо всём этом захватывающе писал палеонтолог Стивен Джей Гулд, великолепные научно-популярные эссе которого никак не возьмутся перевести на русский или украинский язык.
А что же базилозавры? Базилозавровых тоже открыли много. От нынешних китов их отличала и четвероногость (причем конечности были с суставами – то есть, сгибались в локтях и коленях), и смена молочных зубов постоянными, и неспособность к эхолокации. (Современные дельфины имеют специальный орган, лобно-жировой выступ, который служит «линзой», позволяющей фокусировать ультразвуковые волны, которые испускает животное). Американский базилозавр был первой находкой, но за ним последовали остальные – со всех континентов. И вот теперь список этих животных пополнился и украинскими находками. И не просто находками – описан новый вид и род базилозавровых.
Во второй половине эоцена территория Украины (как и значительная часть Европы) представляла собой море с несколькими островами. Поэтому неудивительно, что здесь было сделано сразу несколько находок древних китообразных. Первые археоцеты были найдены на территории Украины, под Чигирином, еще в XIX веке. Великий Иоганн Фридрих Брандт, основатель Зоологического музея в Петербурге, описал их под названием зеуглодона Паульсона (зеуглодон – это синоним базилозавра), а Ремингтон Келлогг выдели их в род платиосфис. Увы, во время войны эти остатки были утеряны, а по сохранившимся рисункам их нельзя сопоставить с нынешними. Видно, что они были родственниками новооткрытого кита, но неясно, насколько близкими. В XX век окаменелости в разное время находили в Кировоградской, Черкасской, Луганской областях, а также на околицах Киева. Но только сейчас украинские специалисты смогли детально описать эти находки и даже выявить среди них ранее неизвестный научному сообществу вид и род: Ваsilotritus uheni. В марте этого года вышли две статьи в престижных международных журналах, авторами которых были учёные из Киева и Симферополя: специалисты по современным и вымершим китообразным Павел Гольдин и Дмитрий Старцев, эксперт в области эоценовых позвоночных Евгений Звонок, старший научный сотрудник Палеонтологического музея НАН Татьяна Крахмальная.
Ниже приведено интервью, которое дал наш коллега Павел Гольдин сайту «Моя наука».
1. Насколько часто в мире описывают новые роды крупных ископаемых млекопитающих?
Ответ на этот вопрос проще всего найти на сайте paleodb.org – это очень большая база данных, и она позволяет создавать статистические отчеты. В отношении китообразных я могу навскидку сказать, что начиная с 1980-х годов идет очередная и, кажется, самая продолжительная в истории волна открытий: новых китов описывают раз в три-четыре месяца, и большинство из них – представители новых родов. За последние 25 лет было описано 11 родов протоцетид и 10 родов базилозаврид – и это не считая более современных и более древних китообразных. Что касается китов рекордного размера, то в 2010 году Оливье Ламбер с соавторами описали левиафана Мелвилла – самого крупного в истории хищного кашалота длиной тела 14 метров.
2. Какие основные признаки, позволяющие выделить новый вид или род ископаемого кита?
Это зависит от конкретного семейства. В одних группах более изменчивы одни признаки, в других – другие. Это определяется тем, какие факторы эволюции влияют на формообразование в пределах данной систематической группы – например, способ питания, характер плавания или социальные отношения. Нам повезло – описанный нами род имеет уникальные по анатомии и гистологии позвонки. Для китов-клюворылов важно строение лицевого отдела черепа, для дельфинов – форма черепа и строение костей конечности, для усатых китов – височные кости. Но для систематики всех китообразных огромное значение имеет анатомия костей среднего и внутреннего уха, потом что она она определяет особенности подводного слуха.
3. Какие ещё находки китообразных, кроме базилозавровых, были сделаны или могут быть сделаны на территории Украины?
Киты из всех эпох вплоть до современности. Трудно сказать, будут ли найдены более древние киты – протоцетиды: это не исключено, но на это нельзя рассчитывать. Что до настоящих китов – усатых и зубатых, то мы вправе ожидать находок всех без исключения групп. В Крыму, у меня на родине, могут быть найдены любые киты возрастом от позднего эоцена до наших дней.
4.Как сделать исследование высокого уровня в палеонтологии? Достаточно ли работать с образцами в музеях или нужно иметь навыки полевых раскопок?
Это похоже на вопрос – как сделать хорошее исследование Луны: достаточно ли работать с телескопом или нужно туда слетать? Конечно, это зависит от цели и задач исследования: в телескоп можно изучить очень многое, но за лунным грунтом придется полететь. Работа в поле незаменима, и среди прочего, она важна потому, что иногда главные находки оказываются очень мелкими или плохо распознаваемыми, или они лежат где-то поодаль. Но тем не менее, огромное количество работ было и будет сделано на музейном материале, и некоторые экспонаты в буквальном смысле слова веками ждут исследователя, который оценит их по достоинству.
5. В каком состоянии нынешняя украинская палеонтология: есть ли специалисты, стоит ли молодому биологу или геологу направлять свои стопы туда?
Для науки не существует государственных границ: правильный вопрос – в каком состоянии нынешняя мировая палеонтология, и что это значит для молодых ученых? Преимущество палеонтологии состоит в том, что ее объекты уникальны (одна находка может сделать студента профессором!), и очень многое в ней зависит от личного вклада ученого – интереса, целеустремленности, ума, прилежания, аккуратности, удачи – а не от денег, приборов, институтов или руководителей. К тому же, в эпоху интернета и открытых баз данных каждому доступны и новейшие публикации, и сравнительные фотографии. Главная же трудность заключается в том, что палеонтолог подвергается двум сильным искушениям – коллекционерство и конкуренция. Наука несовместима с обладанием ее объектами, ученый не может единолично владеть своими находками и приобретениями. Кроме этого, нельзя стремиться опередить конкурента любой ценой – это плохо сказывается на результате. Описания новых животных и растений будут цитироваться столетиями, и помните, что ваше имя может остаться позорной страницей в истории науки.
