На острове Крит обитали крошечные мамонты, не превышавшие по размеру современного новорожденного слоненка. Палеонтологи установили это благодаря найденной плечевой кости животного. И хотя критский экземпляр оказался самым мелким из всех известных мамонтов, он стал лишь одним из многих видов животных, изрядно измельчавших на островах.
Открытие столетней выдержки
Примечательно, что открытие нового вида мамонтов произошло более ста лет спустя, после того, как были обнаружены его первые останки.
В 1904 г. сотрудница Британского музея естественной истории Дороти Бейт откопала на Крите в районе мыса Малекас зубы вымершего животного. К этому моменту Дороти (ей тогда было всего 26 лет) уже была опытным зоологом и успела совершить раскопки на многих средиземноморских островах, в том числе на Кипре, где ей удалось обнаружить останки карликового слона, названного Elephas cypriotes. Было понятно, что критские зубы принадлежали карликовой форме кого-то из хоботных, которого она решила отнести к слонам и назвала Elephas creticus.
Интересно, что Дороти обнаружила именно зубы древнего животного, строение которых сильно отличается у мамонтов и слонов, — эти различия фактически лежат в основе классификации современных и ископаемых хоботных. Дело в том, что у растительноядных эмаль на зубах сильно стачивается, обнажая цемент (дентин). В результате на верхней поверхности жевательных зубов образуется выраженный рисунок, который сильно разнится у разных видов. Например, название еще одного родственника слонов, «мастодонта», происходит от греческих слов «сосочек» и «зуб», так как его коренные зубы несут характерные соскообразные бугры. В отличие от мастодонтов, слоны и мамонты имеют на зубах характерный рисунок поперечных гребней, детали которого у тех и других сильно отличаются.
Если бы палеонтолог не была так уверена в том, что на одном маленьком острове не могли вместе уживаться слон (уже открытый к тому времени) и мамонт, она, вероятно, отнеслась бы внимательнее к характерным чертам обнаруженных зубов и открытие крохотных мамонтов произошло бы на столетие раньше.
Так или иначе, исправлять ошибку своего коллеги пришлось нынешним сотрудникам Британского музея — Виктории Херридж и Адриану Листеру. В 2011 г. они заново проанализировали хранящиеся в Музее подозрительные палеонтологические образцы и, вооружившись полевыми дневниками Дороти, отправились на Крит.
Именно благодаря четким записям Бейт натуралисты смогли найти то самое место у мыса, где она обнаружила останки. Ученым сопутствовала удача: в старом месте удалось не только обнаружить новые зубы, но и найти плечевую кость древнего хоботного.
Понятно, что оценить размеры животного, имея только образцы зубов, очень сложно. Имея же образец плечевой кости, авторы смогли установить, что в холке «карликовый гигант» не превышал 1,13 м, а его вес достигал всего 300 кг, что составляет около 3% от веса его 4-хметрового мамонта-предка. Фактически, взрослый критский мамонт был ростом с новорожденного современного слоненка, внешне отличаясь от него только более кривыми бивнями и плотным телосложением. Шерсти критский мамонт не имел, потому что происходил от голого европейского собрата шерстистого северного мамонта.
Малыши
Критский мамонт, получивший новое имя Mammuthus creticus уникален только той степенью, до какой дошла в его случае миниатюризация. Карликовые, или пигмейские, формы были известны среди хоботных вообще, и среди мамонтов в частности, и раньше.
Широко известен карликовый мамонт Mammuthus exilis, останки которого были найдены на островах Чаннел близ Калифорнии — он был всего на несколько десятков сантиметров выше критского собрата, хотя и почти в три раза тяжелее. Калифорнийский карликовый мамонт был измельчавшим на островах потомком 10-тонного мамонта Колумба, заселявшего Северную Америку.
На острове Врангеля в Северном Ледовитом океане были найдены останки карликовых потомков шерстистого мамонта, вымерших всего за 1700 лет до н. э., когда в Древнем Египте уже вовсю строились пирамиды. Подобные формы были обнаружены и на Острове Св. Павла на Аляске.
Что касается слонов, то их островные потомки зашли по пути миниатюризации даже дальше, чем потомки мамонтов. Например, открытый Дороти Бейт кипрский слон весил всего около 200 кг, а самый маленький из известных на данный момент сицилийский слон Elephas falconeri был в два раза легче. Ростом сицилийские слоны были всего 90 см в холке.
На сегодня из миниатюрных версий крупных млекопитающих остался карликовый бегемот Hexaprotodon liberiensis, пока живущий в Сьерра-Леоне, Либерии и Кот-д’Ивуаре, но уже находящийся под угрозой вымирания. Его мадагаскарский родственник исчез всего тысячу лет назад, а нигерийский подвид был истреблен в начале ХХ в.
Эволюция на островах
Что же заставляет бывших гигантов резко уменьшаться в размерах при переселении на острова? И всегда ли это происходит?
Островную карликовость принято считать частным случаем «островного эволюционного правила», или, как его еще называют, правила Фостера. В 1964 г. Бристол Фостер опубликовал статью, в которой рассмотрел эволюцию 116 млекопитающих на островах и заключил, что большинство из них, покинув континент, претерпевают существенные изменения в размерах.
Изначально крупные виды — такие как слоны, мамонты и бегемоты — уменьшаются, а мелкие, преимущественно грызуны, увеличиваются.
Впоследствии выводы Фостера множество раз подвергались критике со стороны коллег. В последней работе, вышедшей в 2008 г., биологи провели анализ множества островных видов более систематически и, по их словам, на более качественной выборке. В результате авторам не удалось обнаружить достоверной связи между островной изоляцией и изменением размера. Статистически значимую корреляцию удалось обнаружить только при анализе узких групп животных, но не млекопитающих в целом. Очевидно, что хоботные представляют в данном случае яркий, но частный случай.
По-видимому, правило Фостера является неким (не вполне удачным) выделением частного случая из общей закономерности, имеющей более весомые теоретические и экспериментальные доказательства. Речь идет о том, что эволюция на островах идет быстрее, а сами острова представляют собой своеобразные эволюционные лаборатории. Попадающие в изоляцию виды сталкиваются с новыми условиями и меняются в соответствии с ними. Однако только если рассматривать временные промежутки менее 45 тыс. лет. После этого скорость изменения островной и континентальной популяции обычно выравниваются. То есть, в среднем, за это время популяция успевает приспособиться к резко изменившимся условиям.
В случае мамонтов главными изменившимися условиями были, по-видимому, лимитированные растительные ресурсы и отсутствие хищников. Судя по всему, именно ради того, чтобы не стать их добычей, континентальные хоботные вырастали до своих гигантских размеров, требующих соответствующих энергетических ресурсов. Попав на острова, предки карликовых хоботных стали резко уменьшаться в размерах, освободившись от давления отбора, заставлявшего их быть большими.
Александр Ершов,
Lenta.ru