Динозавры

Монголия расположена довольно высоко над уровнем моря (в среднем 700 м и выше) и покрыта в южной части почти безводными, выгорающими летом степями и глинистыми полупустынями.
Горные породы в этой «гобийской» части Монголии нередко почти лишены растительного и почвенного покрова, легко разрушаются ветрами и атмосферными осадками. В полупустынной обстановке Гоби при резко континентальном климате это приводит к развитию глубоких оврагов, прорезающих сетью обширные участки древней суши, которую море не покрывало с нижнемелового, а местами и с верхнеюрского времени. Овраги особенно развиты в глинисто-песчанистых отложениях, заполнявших обширные межгорные котловины в мезозое и кайнозое. Все эти особенности ландшафта и геологического строения Монголии выяснили в конце прошлого и начале настоящего века наши замечательные географы и геологи Н. М. Пржевальский, Г. П. Потанин, В. А. Обручев, Г. Е. Грум-Гржимайло, А. А. Чернов.

В 1941 г. Комитет Наук Монгольской Народной Республики обратился в Академию Наук СССР с просьбой организовать изучение ископаемых позвоночных в Монголии, но война помешала начать работы. В 1945 г., после вторичного приглашения Комитета Наук МНР, Палеонтологический институт АН СССР составил план экспедиционных работ в Монголии. Большие раскопки в отдаленных, безлюдных и безводных районах Гоби при бездорожье представляли сложное техническое предприятие и требовали серьезной подготовки и опытного руководства. Начальником экспедиции был профессор И. А. Ефремов (Палеонтологический институт АН СССР.
В 1946 г. экспедиция работавшая в Гоби сентябрь и октябрь и обнаружили крупные местонахождения динозавров, что послужило основанием для последующих раскопок и поисков.
Затем экспедиция работала с середины марта до половины октября 1948 г. Недалеко от Далан-Дзадагада — основной базы экспедиции (юг МНР) —был найден новый интересный динозавр, а юго-западнее хребта Нэмэгэту скелеты хищных динозавров, остатки крупных растительноядных динозавров. Экспедиция осмотрела обширные древние котловины, заполненные отложениями верхнемелового возраста с остатками динозавров.
Начиная с 1946 г., экспедиция содействовала организации в Улан-Баторе отдела палеонтологии в музее Комитета Наук МНР.
Экспедиция узнала о некоторых новых находках. Невозможно было обнаружить все местонахождения ископаемых позвоночных — пространства Гоби велики… Но им удалось открыть крупные захоронения и собрать материал, представляющий и крупный научный интерес и большую музейную ценность.
Многие пресмыкающиеся и млекопитающие, остатки которых были собраны экспедицией в Монголии, принадлежали новым видам и родам, иногда и семействам. Некоторые группы динозавров, как, например, игуанодоны, анкилозавры и некоторые млекопитающие, ранее не были встречены на территории МНР и вообще в Азии или были известны лишь по очень разрозненным остаткам. Изучение строения скелета найденных позвоночных позволило сделать некоторые предположения об образе жизни и условиях существования животных. Помогало судить о мезозойских и кайнозойских ландшафтах Центральной Азии также изучить сами захоронения, условия их образования, что проводилось экспедицией на каждом местонахождении.
Добытые данные побудили И. А. Ефремова (1948, 1950) предложить следующую общую схему истории древней центральноазиатской суши и жизни на ней в мезозое и кайнозое.
Континентальные мезозойские отложения Монголии начинаются с мощной толщи, вероятно нижней юры, частично размытой и подвергшейся выветриванию на глубине до 60 м. Характер этого выветривания, по мнению И. А. Ефремова, указывает на влажный тропический режим территории в раннемеловую эпоху. Большая мощность следующих выше слоев нижнемелового возраста, очевидно, говорит о длительном опускании страны в эпоху нижнего мела. В этих отложениях были найдены остатки костистых рыб, насекомых, низших ракообразных, двустворчатых пресноводных моллюсков, а также крупные стволы деревьев.
Во второй половине мезозоя на территории Монголии располагались огромные заболоченные низменности с окружавшей их обильной растительностью. Обстановка в условиях влажного и теплого климата, вероятно, была благоприятна для многочисленных пресмыкающихся, в том числе динозавров.
Самые древние мезозойские четвероногие позвоночные, обнаруженные на территории МНР, — нижнемеловые «птицетазовые динозавры» из орнитопод (птиценогие) — игуанодоны и пситтакозавры. Напомним, что в настоящее время общепринято считать «ящеротазовых динозавров» и «птицетазовых динозавров» двумя разными отрядами пресмыкающихся. Сам термин динозавры (с греческого — страшные, тяжеловесные ящеры), предложенный в прошлом веке Ричардом Оуэном на основе первых находок гигантских ящеров, оказался неудачен, так как позднее были открыты небольшие и мелкие динозавры, в том числе прыгавшие и величиной с тушканчика. Тем не менее, термин динозавры, укоренившийся за многие десятилетия в палеонтологии, применяется до сих пор.
Пситтакозавр (Psittacosaurus mongoliensis Osborn)
Череп пситтакозавра относительно размеров тела животного крупный, с высокой лицевой частью. Как обычно, у птицетазовых динозавров конец морды лишен зубов, но вооружен сильным роговым клювом, который при жизни животного еще более увеличивал его сходство с попугаем. Довольно большая височная впадина говорит о сильной височной мускулатуре, и хотя пситтакозавр — типичный представитель птицетазовых растительноядных динозавров, вероятно, он мог своим мощным клювом не только добывать растительную пищу, но и наносить очень сильные укусы, а быть может, не пренебрегал и мелкой живностью.
Окостеневшие сухожилия, сохранившиеся в крестцовой области позвоночного столба, несомненно, гибкие и упругие при жизни животного, в общем, как и строение таза, те же, что и у более поздних утконосых динозавров, но лапы пситтакозавра архаичнее (на задних сохранились все пять пальцев и т. д.).
Параллигатор (Paralligator gradilifrons Konjukova)
Эти животные сочетают в себе признаки трех подотрядов птицетазовых динозавров — орнитопод, панцирных динозавров и рогатых; поэтому пситтакозавров нередко относили то к одному, то к другому отряду. Это типичные орнитоподы («птиценогие»), передвигавшиеся на двух ногах; череп в общем того же типа, что и у примитивных рогатых динозавров, а зубы сходны с зубами панцирных. Такая смесь признаков объясняется, вероятно, тем, что три основные группы птицетазовых — орнитоподы, рогатые и панцирные — произошли от общих предков. Сами пситтакозавры вряд ли могут быть предками одной из трех групп. (По-видимому, они отделились от общего «ствола» птицетазовых динозавров в начале нижнего мела, когда началось становление и быстрое развитие основных ветвей этой группы.) Остатки пситтакозавров обнаружены в Западной Сибири; они известны также из Северного Китая. Все описанные виды пситтакозавров относятся к одному роду — пситтакозавр, названному так за сходство в строении лицевой части черепа с попугаем (Psittacus). Не исключено, что Центральная Азия была вообще центром возникновения птицетазовых динозавров.
Название игуанодон указывает на сходство этих динозавров в строении зубов с крупными современными ящерицами игуанами. Челюсть европейских видов игуанодона несет 23 ряда зубов, а у монгольского вида их 27. Его лопатка той же величины и формы, что и у найденного в Бельгии. Вероятно, монгольский вид достигал размеров бельгийского.
Игуанодон (Iguanodon bernissartensis Boulenger) был длиной около 10 м
Китайскими палеонтологами описаны игуанодоны из северо-восточного Китая; этот род санпазавр, очень близкий к игуанодону, впервые обнаруженному в Западной Европе, а и в Монголии, где игуанодон представлен особым видом Iguanodon orientalis из Хамарин-Хурала.
Игуанодоны, как и пситтакозавры, были, по-видимому, приспособлены к обитанию во влажных, с богатой растительностью местах, которые со временем, возможно, стали убежищем для многих растительноядных динозавров, лишенных сильных защитных средств. Полукопытного характера конечные фаланги задних и передних конечностей у игуанодонов и пситтакозавров, вероятно, говорят о приспособлении этих животных к хождению по топким грунтам. Это отчасти подтверждается и отпечатками задних лап игуанодонов на мягком грунте. Отсутствие особых защитных средств у этих динозавров, кроме, предположительно, первого пальца передней конечности с его напоминающей кинжал длинной конической острой ногтевой фалангой, также побуждает предполагать, что они должны бы обитать в местах, где легко прятаться от хищных динозавров, типично сухопутных по своему строению. Такими местами могли быть заросли вокруг болот, на побережьях озер и других водоемов, где игуанодоны могли находить корм и убежище.
В верхнем мелу пситтакозавров и игуанодонов сменили утконосые динозавры, более приспособленные к обитанию в водной среде или к полуводному образу жизни. Слои с пситтакозаврами и игуанодонами характеризуют нижние горизонты континентальных отложений мелового периода в Монголии.
Протоцератопс (Protoceratops andrewsi)
По данным И. А. Ефремова, в конце раннемелового времени на территории Монголии произошли медленные поднятия земной коры с разломами и подводными излияниями главным образом базальтовых лав. Осадки этой эпохи в южных и северных районах различны по своему характеру; разнородны и местонахождения динозавров и других пресмыкающихся. К этому же времени И. А. Ефремов относит «внутридельтовые» дюнные пески в местонахождении Баин-Дзак, недалеко от Далан-Дзадагада в Южной Гоби. Здесь были найдены небольшие растительноядные динозавры-протоцератопсы с зачаточным рогом на носу и яйца динозавров, скорее всего самих протоцератопсов Протоцератопсы — предки типичных цератопсов, более поздних крупных рогатых динозавров из верхнемеловых отложений Азии и главным образом Северной Америки, где их череп достигал двух метров длины.
Эволюция панцирных динозавров (анкилозавров), найденных в тех же местах, шла по пути слияния отдельных костных щитков, покрывавших в виде поясов тело животного сверху, и укрепления панциря. Особенно мощны такие бронированные полосы толщиной до 5 см в области крестца — наиболее высоко приподнятой части тела. Поверх пластин в коже развивались еще костные шипы пирамидальной формы. На территории Монголии известны сравнительно ранние анкилозавры — сирмозавры (Syrmosauridae), характеризующие приблизительно середину верхнего мела.
Сирмозавр — своеобразный найденный экспедицией новый птицетазовый динозавр, возможно, прямой предок поздних верхнемеловых анкилозавров. В отличие от них у сирмозавра еще нет сплошного панциря, который развился позднее, в конце мела. Имеются лишь ряды изолированных друг от друга шипов, как у юрского сцелидозавра. Ряды расположены симметрично: по бокам шеи, спины и хвоста, а также но наружной стороне передних и задних конечностей. Туловище сирмозавра — типичное для верхнемеловых анкилозавров — широкое, приземистое. Спинные позвонки длинные, суставные концы тел позвонков уплощенные, грудная клетка широкая — все это говорит о малой гибкости позвоночного столба. Шея короткая. У шейных позвонков задняя суставная поверхность тела не совсем параллельна передней и опущена ниже передней, это облегчало животному поднимать голову выше туловища. Крестец состоит лишь из трех (у более поздних — из многих) слитных позвонков. Передняя часть подвздошной кости очень длинная. Ноги короткие, передние конечности пятипалые, очень короткие сравнительно с задними трехпалыми. Мощный хвост с пучками окостеневших сухожилий (при жизни, очевидно, упругих, как у птиц в ногах) заканчивается толстой горизонтальной костной пластиной, вроде булавы. Сирмозавр напоминает этим некоторых ископаемых южно-американских броненосцев. Вряд ли сирмозавр был проворен. Своим внешним видом он, вероятно, напоминал современных небольших тропических «жабовидных» ящериц-фринозом покрытых шипами. Общая длина скелета сирмозавра — четыре с половиной метра.
В сирмозавре обращает внимание примитивное, слабое развитие кожного защитного вооружения из отдельных изолированных шипов. Как указывалось выше, он напоминает этим более древних «панцирных» динозавров — сцелидозавров (нижняя юра Англии). Черты архаичности сказываются и в малом числе крестцовых позвонков и в самостоятельности крестцовых ребер, неслитых с крестцовыми позвонками. (У типичных анкилозавров они слиты.) С другой стороны, «булава» хвоста из сросшихся 15—20 последних позвонков с концевой пластиной, строение плечевого пояса, сильная утолщенность таза около вертлужной впадины, вертикальная постановка подвздошных костей — все очень напоминает некоторых типичных анкилозавров.
Анкилозавры, скелеты которых были найдены в Восточной Гоби (Баин-Ширэ), отнесены к новому роду и виду — таларурус и, возможно, могут считаться более поздними, чем сирмозавр и протоцератопс. Таларурус ближе всего к типичному анкилозавру (род Ankylosaurus) из средних и верхних горизонтов верхнего мела Соединенных Штатов или сколозавру. Череп таларуруса, судя по найденной задней части его, ниже и уже, чему у североамериканских анкилозавров; пластины, составляющие панцирь, ладьевидные, с «килем», сходны с пластинами североамериканского анкилозавра. По наружной поверхности щитов, по бокам хвоста и ног располагались симметрично полые толстостенные костные шипы. В отличие от других анкилозавров они сильно складчаты. Тяжелый панцирь таларуруса состоит из костных пластин, толщиной до пяти сантиметров, соединяющихся друг с другом при помощи слабо подвижных швов и образующих шейный, спинной и тазовый щиты; конечности массивные, с копытцами на концах пальцев; крестец длинный (четыре собственно крестцовых, четыре поясничных позвонка и один хвостовой); передние хвостовые позвонки короткие, высокие и длинные; конечные хвостовые прочно, почти неподвижно, соединены в «ударное образование». Длина скелета 5—6 метров.
В Монголии в это время еще жили и гигантские растительноядные динозавры типа дипло-дока или бронтозавра, но от них экспедицией был собран сравнительно незначительный материал.
Для следующей, более молодой верхнемеловой фауны характерны гигантские утконосые динозавры — зауролофы и хищные: несколько скелетов тех и других было добыто в местонахождениях хребта Нэмэгэту в Южной Гоби. Большие захоронения остатков позвоночных начались, по данным И. А. Ефремова, с середины позднемеловой эпохи, что совпало, по его мнению, с уменьшением площади озер и поднятиями страны. Они ускоряли течения рек, впадавших в эти равнинные озера, и тем самым усиливали «врезание» рек в толщу озерных песков и песчаников со скелетами динозавров, крокодилов, черепах и других животных. Таково найденное экспедицией местонахождение около хребта Нэмэ-гэту — одно из самых больших в Старом Свете. Костеносные слои залегают здесь именно в отложениях мощных древних русел, прорезавших в верхнемеловое время песчано-глинистые отложения больших пресноводных озер.
В нижних слоях этих русел, в песках и песчаниках, встречаются полные скелеты крупных динозавров, растительноядных и хищных; в верхних горизонтах — преимущественно черепахи (водные), крокодилы, остатки мелких хищных динозавров и отдельные части крупных, а также небольшие скопления пресноводных моллюсков, остатки пресноводных рыб. По данным И. А. Ефремова, широкие русла древних рек образовали, таким образом, костеносные слои и «выносы» динозавров, сравнительно удаленные от места гибели последних. Поперечник этих огромных русел составляет от двух до пяти километров.
Динозавры в местонахождениях Нэмэгэту разнообразны. Здесь были найдены остатки гигантских «ящеротазовых» растительноядных (завропод), огромных хищных (карнозавров), целые скелеты растительноядных утконосых (гадрозавров).
Утконосый динозавр зауролоф, по-видимому, был хорошо приспособлен к обитанию в прибрежной зоне бассейнов, что сказывается на строении черепа и конечностей. Склеротические кольца в орбитах, вероятно, говорят о частом пребывании головы под водой. Утиный по форме клюв был одет, как у гусей и уток, широким, сильным роговым чехлом и, как у них, вероятно, мог служить не только для срывания растительной пищи, но и для отцеживания воды. Зубная «батарея», состоявшая на каждой половине челюсти из 40 сменяющих друг друга и плотно соединенных рядов щечных зубов, по несколько сот в каждой челюсти, хорошо приспособлена для перерезания и измельчения растительной пищи, в том числе не только мягкой и сочной, но и жесткой. В связи с постоянным примешиванием минеральных частиц к пище, а, быть может, их содержанием в ней, и быстрым износом коронки развилась «функциональная гипсодонтность»: каждый поперечный зубной ряд состоял из трех зубов, сидевших друг под другом. Относительно слабый таз, вероятно, говорит о том, что зауролофы большую часть времени проводили в воде, а на суше вряд ли были очень подвижны. Передние лапы, судя по строению наружных пальцев, резко отходящих в сторону, и фаланг, имеющих палочковидную форму, были снабжены плавательными перепонками, отпечатки и отливы которых хорошо сохранились у некоторых североамериканских верхнемеловых утконосых динозавров; зауролофы, вероятно, были приспособлены и к плаванию. Хвост, судя по скелету, высокий, также мог служить для плавания. Копытные фаланги в задней конечности широкие; если учесть огромный вес животного и нагрузку, которую, по-видимому, испытывала задняя лапа, это было важно для массивного животного при ходьбе, особенно по влажному субстрату, вероятно, и по дну водоемов.
От североамериканского зауролофа монгольский отличается более узким черепом с длинным (загадочным) затылочным шпилем, направленным назад более полого, иными пропорциями плеча и предплечья, более низким и широким тазом. Кроме нескольких скелетов зауролофа, из которых один монтирован, была также найдена серия черепов разного размера и возраста, отдельных костей и т. д. Утконосые динозавры — своего рода «копытные» среди пресмыкающихся по строению ног, а до известной степени и по характеру приспособленности к перетирающей работе щечных зубов. Но при всем бросающемся в глаза сходстве зубных «батарей» щечной области следует отметить и существенную разницу: коренные зубы копытных млекопитающих обладают неровной, хорошо перетирающей поверхностью, а у зауролофа она гладкая, но с острым режущим внешним краем.
Западнее Нэмэгэту экспедиция обнаружила скопление нескольких скелетов зауролофов и отпечатки его кожи.
Хищные динозавры, оставшиеся сухопутными, достигают в верхнем мелу Монголии очень крупных размеров. Это были, как известно, самые большие сухопутные хищники, когда-либо населявшие Землю. В Нэмэгэту найден тираннозавр, ранее известный род из верхнемеловых отложений Северной Америки; другой монгольский динозавр выделен в новый род — тарбозавр.
Коснемся некоторых особенностей строения динозавров и предполагаемого их образа жизни, и прежде всего двуногого способа хождения утконосых и всех хищных (он, как известно, первичен у всех древних динозавров; часть вернулась впоследствии к передвижению при помощи четырех ног). Причина двуногости, возможно, лежит в приспособлении к жизни среди обильной и высокой растительности. Главный орган чувств динозавров, вообще пресмыкающихся (и птиц) — зрение (не обоняние, столь важное для млекопитающих). Высоко поднятая при двуногом передвижении голова была удобна для ориентировки среди высокой растительности и хищному динозавру, и прятавшемуся от него растительноядному. Многие пресмыкающиеся, особенно мелкие, живут в сухой среде, но их непосредственные предки — земноводные — связаны с водой. Первичной обстановкой жизни пресмыкающихся, очевидно, были обширные прибрежные низины с густой растительностью.
Когда растения расселились на более высокие участки материков, расширились и первичные области обитания пресмыкающихся.
Однако выход из затененных растительностью областей на открытые пространства, нередко под жаркое солнце, был для пресмыкающихся не прост. У рептилий нет надежной внешней термоизоляции, типа оперения птиц или волосяного покрова млекопитающих, нет и постоянной температуры крови, что свойственно птицам и млекопитающим. Все это означает для пресмыкающихся опасность перегрева в жаркое время. Вероятно, поэтому предки динозавров, приспособляясь к возвышенным и малозатененным частям материков, образовали ряд, по-видимому, ночных животных, а многие поселились в прибрежной зоне около рек и озер (добавочная терморегуляция, быть может, могла происходить рефлекторно и при помощи теменного глаза). Млекопитающие, с их более высоким обменом веществ, не перешли (за очень редкими исключениями) к двуногому передвижению, которое оказалось выгодно для менее активного организма динозавра. Двуногие млекопитающие, как более активные, приспособлены, за исключением человека, к прыганию, тогда как пресмыкающиеся ходят, бегают или ползают.
Растительноядные, а за ними и хищные динозавры, вероятно, в основном обитали на влажных участках с густой растительностью. Разнообразие этого рода ландшафтов в мезозое содействовало и развитию разнообразных динозавров. По-видимому, в связи с этим обстоятельством (может быть, и с несовершенством терморегуляции) большинство крупных и гигантских растительноядных динозавров — полуводные, прибрежные жители обширных бассейнов с богатой растительностью по берегам. Вне обильной растительности трудно представить существование гигантских растительноядных животных, хотя и нет отчетливых данных о том, какими именно растениями они питались. Разнообразие в строении зубов, видимо, говорит о различном растительном корме. Некоторые, вероятно, питались сочной водной растительностью, другие предпочитали листву и молодые побеги кустов и деревьев. Зубы некоторых утконосых динозавров указывают на приспособленность к питанию и более жесткой растительной пищей. Небольшие зубы, по несколько сот в каждой челюсти, составляющие сплошные ряды, поразительно напоминают ряды коренных зубов копытных. Это и были «мезозойские копытные», так как их лапы оканчивались копытами,— но рептилии.
Хищные динозавры были наземными сухопутными животными. Характерно, что у водных растительноядных не обнаружено кожных защитных образований; они очень разнообразны у сухопутных растительноядных, нередко причудливы по форме — в виде костных рогов, шипов, вертикально стоящих на спине пластин или сплошного панциря, необходимых для защиты от огромных двуногих хищных, которым было удобно нападать на растительноядных сверху.
В местонахождении Нэмэгэту интересно преобладание именно огромных хищных динозавров, ранее неизвестных в Центральной Азии, в том числе гигантских, типа тираннозавра, вероятно, погибавших при наводнениях. Этот хищный ящер, возможно, был менее опасен для растительноядных вроде диплодока или утконосых, чем кажется на первый взгляд; для них, по-видимому, обычной средой обитания и спасения могла быть вода. У хищных динозавров задние ноги высокие, тазобедренные суставы сближены, что облегчало быстрый бег и настигание добычи. Расположение глазных впадин в выступающих наружу углах черепа и направленность орбит вперед содействовали бинокулярному стереоскопическому зрению, столь важному для хищника. Длинные кинжаловидные зубы хищных динозавров сплюснуты с боков, задний и передний края зубов пильчатые; зубы сменялись на протяжении всей жизни. Пальцы высоких задних ног (и укороченных передних) были вооружены длинными когтями и совсем не похожи на копыта утконосых и других птицетазовых динозавров. По строению таза и скелета ног некоторые хищные динозавры имели вид как бы гигантских бегающих птиц с головой хищника. И след их лапы, как у гигантской птицы. Среди добытых экспедицией хищных динозавров имелись и небольшие, типа орнитомимуса.
Отложения с фауной конца мелового периода были обнаружены экспедицией в Восточной Гоби. Характер осадков говорит о том, что при поднятии страны наступил сильный размыв континентальных отложений. Затем, вероятно, установился более сухой климат. На это указывают «пустынные многогранники» древнейших пород в костеносных слоях, обточенные песком и ветром, и найденные здесь панцирные динозавры — таларурусы, которые в отличие от бронтозавров и утконосых — гадрозавров, приспособлены к обитанию на более сухих местах. К этому периоду относятся красные озерные глины со скелетами крупных панцирных динозавров, вынесенных водой в эти озера в виде целых трупов.
Позднее по этому же ископаемому бассейну распространяются слои с многочисленными малоповрежденными костями разных динозавров; очевидно, место их обитания находилось недалеко от места гибели. Встречены кости с ясными следами зубов, что говорит о гибели животных на суше, где их трупы объедали хищные динозавры. Начавшиеся в конце верхнего мела поднятия должны были привести к значительному осушению Центральной Азии, обеднению и, во всяком случае, сильному изменению растительного покрова, лишению разнообразных групп меловых пресмыкающихся их естественных зон обитания. Это все могло быть одной из причин вымирания динозавров, а частично и других групп.