Дерби Нового Света: как геотектоника повлияла на эволюцию в Южной Америке

Примерно 150 миллионов лет назад Гондвана — один из двух суперконтинентов, в которые была собрана почти вся тогдашняя суша нашей планеты — раскололся на две части, западную и восточную. Восточная часть Гондваны впоследствии распалась на Антарктиду, Австралию, Индостан и Мадагаскар. Западная же примерно 100 миллионов лет назад разделилась на Африку (в состав которой тогда входила и Аравия) и Южную Америку. Щель между ними стала постепенно расширяться, превращаясь в Атлантический океан.

У каждого из этих обломков Гондваны была своя судьба, яркая и причудливая. Нас будет интересовать судьба Южной Америки. С момента отделения от Африки экосистемы этого континента оказались изолированными.

Хищники и травоядные

Распад западной Гондваны пришелся на середину мелового периода мезозойской эры — бурный период в истории биосферы, время окончательной победы «революции цветковых». Когда Южная Америка вступила в свою «блестящую изоляцию», в ее биоте уже присутствовали основные группы цветковых растений и связанных с ними насекомых. Были там, разумеется, и динозавры, как раз в это время переживавшие на всей планете свой последний и самый пышный расцвет.

А вот млекопитающие в то время были (как и во всем остальном мире) мелкими существами — от нескольких десятков до нескольких сотен граммов. Они вели сумеречно-ночной образ жизни, среди них почти не было ни настоящих хищников, ни настоящих растительноядных — почти все они были всеядно-насекомоядными, т. е. питались всем, что легко можно было и добыть, и переварить. Плацентарные уже отделились от сумчатых, но еще не обнаружили явных преимуществ перед ними: обе группы оставались вполне успешными.

Несмотря на изолированность Южной Америки, эволюционные процессы в ней развивались довольно похоже на то, что происходило на других континентах. После того, как на рубеже мезозоя и кайнозоя динозавры сошли со сцены, млекопитающие начали активно занимать освободившиеся ниши в крупном размерном классе.

На открытых ландшафтах сформировалось шесть групп крупных травоядных млекопитающих. Они были похожи на привычных нам копытных не только по своей экологической роли, но часто и внешне (в прошлом их всех объединяли под названием «южноамериканские копытные»). Охотниками на них стали сумчатые (точнее, родственники современных сумчатых — спарассодонты): боргиены и тилакосмилы — «сумчатые саблезубые тигры».

Впрочем, нишу крупных хищников открытых пространств им пришлось делить с еще более удивительными существами: сухопутными крокодилами-себекозухиями и фороракосами — огромными нелетающими хищными птицами из отряда журавлеобразных, этакими ходячими гильотинами.

Впрочем, один из родов ленивцев, живший, видимо, среди более низкорослых и тонкоствольных деревьев, сумел совместить крупные размеры с листоядностью. Четырехтонным мегатериям (так назвали ученые этих животных) не нужно было лазить по деревьям: стоя на задних лапах, они могли дотянуться до ветвей на высоте до шести метров, а мощные лапы с огромными когтями позволяли им пригибать небольшие деревья и добираться до еще более высоких ветвей.

Одним словом, южноамериканские млекопитающие породили ряд весьма разнообразных форм — часто сходных с млекопитающими Старого Света, занимающими ту же экологическую нишу, но иногда совершенно уникальных. Этот комплекс видов был вполне гармоничным и устойчивым… в условиях полной изоляции. Но даже очень ограниченные и, на первый взгляд, незначительные нарушения этой изоляции могли вызвать в нем немалые потрясения.

Хвостатые иммигранты

Как ни широки были моря и океаны, отделявшие Южную Америку от других материков, время от времени некоторым животным удавалось их преодолевать. Как они это делали, мы можем только догадываться. Наиболее популярный у ученых сценарий сводится к тому, что хвостатых иммигрантов приносило на деревьях, упавших в реку, вынесенных в океан и подхваченных морскими течениями, или на других естественных «плотах» из растений.

Если так, то шансы успешно перенести такое плавание имели животные мелкие, древесные, растительноядные и не слишком сильно нуждающиеся в питье. На эту роль вполне годятся какие-нибудь древесные грызуны. Конечно, даже для них плавание по воле волн чаще всего заканчивалось гибелью, но раз в несколько десятков миллионов лет кому-то могло и повезти. И если на счастливом «плоту» оказывалась небольшая семейная группа или даже одна беременная самка, они имели шанс колонизировать новую родину.

Предполагается, что примерно так около 30 миллионов лет назад в Южную Америку попали — вероятнее всего, из Северной Америки, хотя есть и другие гипотезы — предки кавиоморфных грызунов (от латинского названия морской свинки — Cavia). Иммигранты обжились на новом месте и породили множество новых видов, которые не только заполнили все типичные для этого отряда экологические ниши, но и породили гигантов.

Самый крупный грызун современной южноамериканской и мировой фауны — капибара — достигает массы в 70 кг. Это уже размер приличного копытного. А из отложений возрастом 5–11 миллионов лет известны несколько видов рода Phoberomys — самых крупных грызунов всех времен и стран: их вес оценивается в 400–700 кг.

Выход кавиоморфов в крупный размерный класс подозрительно совпадает по времени с резким сокращением разнообразия «южноамериканских копытных»: из шести отрядов к концу миоцена осталось два — нотоунгуляты и литоптерны. Поскольку грызуны-гиганты явно были травоядными, напрашивается предположение, что они, конкурируя с копытными», довели значительную их часть до вымирания.

Несколько позже кавиоморфов, но примерно в те же времена в Южную Америку прибыли приматы, приплывшие, видимо, из западной Африки. Событие это еще более невероятно, чем плавание грызунов: обезьяны и крупнее грызунов, и хуже переносят длительное лишение питьевой воды.

Около 7 миллионов лет назад в Южную Америку попали, перебираясь с острова на остров, первые современные хищники — еноты, потомками которых стали не только ныне здравствующие носухи и кинкажу, но и вымершая позже Chapalmalania, размерами и телосложением напоминавшая большую панду.

Для птиц (кроме нелетающих) морские пространства, разделявшие две Америки, уже и вовсе не были препятствием.

Возможно, это движение было двусторонним — каким-то южноамериканским видам удавалось попасть в Северную Америку, но палеонтологическая летопись не сохранила следов таких инвазий. Видимо, ни один вид пришельцев с юга (если таковые вообще были) не смог закрепиться на севере — не говоря уж о том, чтобы дать там вспышку видообразования. Вселения северных видов в Южную Америку тоже, вероятно, не всегда заканчивались успешно, но все же разница просто бросается в глаза.

«Великий американский обмен»

Около трех миллионов лет назад тектонические процессы внесли резкие изменения в судьбу южноамериканской биоты. Правда, на сей раз дело было не в дрейфе литосферных плит: со дна пролива, разделявшего до этого времени две Америки, поднялись вулканические горы, образовав Панамский перешеек.

Возник полноценный сухопутный мост, обеспечивший уже не эпизодическое, а массовое проникновение обитателей одного континента на другой — то, что выдающийся американский палеонтолог Джордж Симпсон назвал «Великим американским обменом». На освоение новых территорий устремились рептилии, амфибии, насекомые, моллюски и даже пресноводные рыбы. Но наиболее яркой и драматичной была судьба млекопитающих — и прежде всего южноамериканских.

Поначалу потоки видов с севера на юг и с юга на север были более или менее сопоставимыми по интенсивности. Из Северной Америки в Южную пришли хоботные (стегомастодоны), непарнокопытные (тапиры и лошади), верблюды, хищники (кошачьи, псовые, куньи, медведи), мышевидные грызуны (хомяки). В то же время Северную Америку активно осваивали гигантские ленивцы-мегатерии, глиптодоны (огромные броненосцы высотой до трех метров), обезьяны, опоссумы, муравьеды, кавиоморфные грызуны. Казалось, что северяне и южане просто сольются в единую фауну.

Однако результаты обмена оказались для двух континентов очень разными. Большинство южноамериканских вселенцев в Северной Америке продержались недолго и вскоре вымерли. Другие (например, обезьяны) смогли закрепиться только в зоне центральноамериканских тропических лесов — от Панамы до юго-востока Мексики.

Севернее этой зоны сегодня обитают только три вида млекопитающих, происходящих из Южной Америки: девятипоясный броненосец, виргинский опоссум и древесный американский дикобраз. Все три вида прекрасно адаптировались и продвинулись далеко на север: броненосец — до Иллинойса, опоссум — до южной Канады, а дикобраз аж до юга Аляски. Интересно, что значительная часть этого продвижения приходится на последние 150–170 лет. Но их внедрение в местные экосистемы не привело к крупным перестройкам в последних.

В Южной же Америке вселение десятков североамериканских видов сопровождалось обвальным вымиранием аборигенной фауны. В это время исчезают местные крупные хищники, гигантские ленивцы-мегатерии и танкоподобные глиптодоны. Вымер весь пастбищный комплекс, включая гигантских грызунов. Многие группы аборигенных животных — ленивцы, муравьеды — хотя и не вымерли полностью, но понесли значительные потери.

Казалось бы, картина ясна: более продвинутые северяне теснили архаичных южан, пока не довели их до полного вымирания. Но при внимательном рассмотрении все оказывается не так просто. Последние «южноамериканские копытные», мегатерии, глиптодоны и некоторых другие аборигенные животные окончательно вымерли всего 12–13 тысяч лет назад.

В это время массовые вымирания происходили и в Северной Америке, и в Старом Свете. Вымирали и многие из тех животных, которые перед этим так успешно осваивали Южную Америку, — причем как на вновь освоенных территориях, так и там, откуда они пришли. Хоботные и лошади вымерли на обоих континентах. А тапиры и верблюды вымерли в Северной Америке, но сохранились в Южной (южноамериканские верблюды известны нам сегодня как ламы).

Все это трудно объяснить конкурентным вытеснением аборигенных видов пришлыми. Впрочем, у других теорий плейстоцен-голоценового вымирания (преследование со стороны первобытных охотников и т. д.) трудностей не меньше.

А пока ученые изучают результаты гигантского зоогеографического эксперимента, поставленного самой природой, в фауне Южной Америке появляются все новые виды — в том числе те, у которых, казалось бы, не было никаких шансов попасть на этот континент.

В частности, небезызвестный Пабло Эскобар в конце 1970-х годов завез в свое поместье четырех бегемотов, которые после гибели кокаинового барона прекрасно освоились на новом месте. К настоящему времени поголовье «кокаиновых бегемотов» перевалило за сотню. И никто не берется предсказать, каковы будут последствия этого «обогащения» для пресноводных и прибрежных экосистем континента.

_{Фото: GUILLERMO TORRES CARREÑO / BANCO DE IMÁGENES AMBIENTALES / INSTITUTO ALEXANDER VON HUMBOLDT; MAURICIO ANTON; H. SANTIAGO DRUETTA; JORGE GONZÁLEZ; SHUTTERSTOCK / FOTODOM}

_{Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 8, октябрь 2023}