По слідах українських китів

Вивчення шляхів еволюції схоже на читання детективної повісті: все заплутане, змінюється місце й час дії, персонажі виявляються не тими, ким здавалися від початку. У випадку еволюції китів все ускладнюється ще й “зворотним” напрямком їх пристосувань – від способу життя на суходолі до водного та від розвинених кінцівок до їх редукції та перетворення у ласти. Як виявилось зовсім нещодавно, відбувався цей процес і на території сучасної України. Звичайно, для палеонтології державні кордони мають невелике значення, але особливо приємно, що у розв’язанні чергової глави китового детективу головну роль зіграли українські науковці.

І дійсно, у палеоцетологів (цетологія – наука про китів, не плутайте із цитологією) перед очима розгортається вкрай цікава історія. Згадуючи еволюцію, ми мимохіть пригадуємо Дарвіна. Його сильно захоплювало походження всіх видів, думав він і про китів. Як ссавець міг так сильно змінитися, щоб перейти до повністю водяного способу життя? Палеонтологічної інформації у ті роки майже не було, тому Дарвін дозволив собі невелику фантазію. Він прочитав про ведмедя, який годинами плаває в річці й ловить пащею комах. Якщо іншої їжі не буде і цей спосіб живлення виявиться перевагою, чому б популяції ведмедів не розвиватися в цьому напрямі й не стати кимось на кшталт китів? Ймовірно, ця теза викликала насмішки, оскільки вже з другого видання «Походження видів» Дарвін прибрав текст. До речі, Дарвін виявився недалеко від істини, серед давніх морських ссавців були клишоногі десмостили (родичі сирен) і навіть морські лінивці – родичі наземних лінивців. А самих ведмедів деякі вчені вважають найближчими родичами моржів та морських левів.

А от предками китів виявилися… копитні. Правда, в них ще не було копит, і вони вели хижий спосіб життя – але ж це були дуже стародавні копитні. В 1834 році було відкрито першого давнього кита, археоцета, в якого були повністю розвинені задні ноги. Автор відкриття палеонтолог Харлан назвав тварину базилозавром – “царем ящерів”. Справа була в Америці, там йшли справжні перегони за гігантськими рептиліями. Але “ящір” виявився китом. Задні кінцівки вже були вкорочені – значить, предкову групу сучасних китів та базилозаврів ще мали знайти.

Треба зазначити, що скам’янілості сучасних груп китоподібних, хоч і вимерлих видів, знаходять з кінця середньої епохи першого періоду (палеогену) нашої кайнозойської ери – еоцену. Їхній вік – приблизно 34-35 мільйонів років. Базилозавр трошки старіший – 37 мільйонів років. Предків китів потрібно було шукати ще раніше, в першій половині еоцену. І їх знайшли. В Пакистані та Індії в 1980-90ті роки експедиція під керівництвом палеонтолога Джинджеріча, а потім і група його колеги Тевіссена виявили декілька видів вимерлих ссавців, які жили 40-50 і навіть 53 млн. років тому і за будовою внутрішнього вуха й зубів нагадували сучасних китів. Знахідки ставали частішими, і за ними можна було чітко прослідкувати зміщення ніздрів з кінчику морди на верхівку черепа, вкорочення кінцівок, зміну кількості і форми хребців у бік китоподібних. Пакіцет вважається вірогідним родичем предків китів, а амбулоцетові та протоцетові, яких було описано декілька десятків вимерлих видів в Америці, Азії, Африці, були близькі до предкових груб китоподібних. Про все це захоплююче писав палеонтолог Стівен Джей Гулд, чиї чудові науково-популярні есе ніяк не візьмуться перекласти на російську або українську мову.

А що ж базилозаври? Базилозаврових теж відкрили багато. Від нинішніх китів їх відрізняла наявність чотирьох ніг (причому кінцівки були із суглобами, тобто згиналися в ліктях та колінах), і зміна молочних зубів постійними, і нездатність до ехолокації. (Сучасні дельфіни мають спеціальний орган, лобово-жировий виступ, який слугує «лінзою», що дозволяє фокусувати ультразвукові хвилі, які випускають тварини.) Американський базилозавр був першою знахідкою, але за ним пішли інші – з усіх континентів. І ось тепер список цих тварин поповнився й українськими знахідками. І не просто знахідками – описано новий вид та рід базилозаврових.

В другій половині еоцену територія України (як і значна частина Європи) являла собою море з декількома островами. Тому недивно, що тут було зроблена одразу декілька знахідок давніх китоподібних. Перші археоцети були знайдені на території України під Чигирином ще у ХІХ сторіччі. Великий Йоганн Фридрих Брандт, засновник Зоологічного музею у Петербурзі, описав їх під назвою “зеуглодона Паульсона” (зеуглодон — це синонім базилозавра), а Ремінгтон Келлогг виділив їх у рід “платіосфіс“. На жаль, під час війни ці залишки було втрачено, а по малюнкам, що збереглися, їх не можна свпівставити із нинішніми. Видно, що вони були родичами з відкритими зараз китами, але неясно, наскільки близькими. В ХХ сторіччі скам’янілості в різний час знаходили у Кировоградській, Черкаській, Луганській областях, а також у передмісті Києва. Але тільки зараз українські науковці змогли детально описати ці зразки і навіть виявити серед них раніше невідомий науковому співтовариству вид і рід: Ваsilotritus uheni. В березні цього року вийшли дві наукові статті у престижних міжнародних журналах, авторами яких були вчені з Києва та Сімферополя: спеціалісти з вимерлих та сучасних китів Павло Гольдін та Дмитро Старцев, експерт у галузі еоценових хребетних Євген Звонок, старший науковий співробітник Палеонтологічного музею НАН України Тетяна Крахмальна.

“Моя наука” зв’язалась із доцентом біологічного факультету Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського Павлом Гольдіним і задала декілька запитань з цього приводу та палеонтології в цілому.

Наскільки часто в світі описують нові роди великих викопних ссавців?

Відповідь на це питання легше всього знайти на сайті paleodb.org – це дуже велика база даних, і вона дозволяє створювати статистичні звіти. Стосовно китоподібних я можу навскидку сказати, що, починаючи з 1980х років, йде чергова і, здається, найдовша в історії хвиля відкриттів: нових китів описують раз на три-чотири місяці, і більшість з них – представники нових родів. За останні 25 років було описано 11 родів протоцетид і 10 родів базилозаврид – і це не рахуючи більш сучасних та більш давніх китоподібних. Якщо казати про китів рекордного розміру, то 2010 року Олів’є Ламбер із співавторами описали левіафана Мелвілла – найбільшого в історії хижого кашалота довжиною у 14 метрів.

Які основні ознаки, що дозволяють виділити новий вид чи рід викопного кита?

Це залежить від конкретної родини. В деяких групах більш мінливі одні ознаки, в інших – інші. Це визначається тим, які фактори еволюції впливають на формотворення в межах цієї систематичної групи – наприклад, спосіб живлення, характер плавання чи соціальні відносини. Нам пощастило – описаний нами рід має унікальні за анатомією і гістологією хребці. Для китів-дзьоборилів важлива будова лицевого відділу черепу, для дельфинів – форма черепу і будова кісток кінцівки, для вусатих китів – скроневі кістки. Але для систематики всіх китоподібних величезне значення має анатомія кісток середнього і зовнішнього вуха, тому що вона визначає особливості підводного слуху.

Які ще знахідки китоподібних, окрім базилозаврових, були зроблені чи можуть бути зроблені на території України?

Кити з усіх епох впритул до сучасності. Важко сказати, чи будуть знайдені найбільш давні кити – протоцетиди: це не виключено, але на це не варто розраховувати. Щодо справжніх китів – вусатих і зубатих, то ми вправі очікувати знахідок всіх без винятку груп. В Криму, в мене на батьківщині, можуть бути знайдені будь-які кити віком від пізнього еоцену до наших днів.

Як зробити дослідження високого рівня в палеонтології? Чи достатньо працювати із зразками в музеях чи треба мати навички польових розкопок?

Це схоже на запитання, як зробити добре дослідження Місяця: чи достатньо працювати з телескопом, чи треба туди летіти? Звичайно, залежить від мети та задач дослідження: з телескопом можна вивчити багато що, але за місячним грунтом доведеться злітати. Робота в полі незамінна, і, серед іншого, вона важлива тому, що іноді головні знахідки виявляються дуже дрбними або погано розпізнаються, чи лежать десь обабіч. Тим не менш, велетенську кількість робіт було і буде зроблено на музейному матеріалі, і деякі експонати в буквальному сенсі сторіччями чекають на дослідника, який їх гідно оцінить.

В якому стані сучасна українська палеонтологія: чи є спеціалісти, чи варто молодому біологу чи геологу спрямовувати свою ходу в її напрямку?

Взагалі, для науки не існує державних кордонів: правильне питання, в якому стані сучасна світова палеонтологія, і що це значить для молодих науковців? Перевагу палеонтології складає те, що її об’єкти унікальні (одна знахідка може зробити студента професором!), і дуже багато в ній залежить від особистого внеску вченого – інтересу, цілеспрямованності, розуму, старанності, акуратності, удачі – а не від грошей, приладів, інститутів чи керівників. До того ж, в епоху інтернету й відкритих баз даних кожному доступні й найновіші публікації, й порівняльні фотографії. Головна ж складність у тому, що палеонтолог підлягає двом сильним спокусам – колекціонуванню і конкуренції. Наука несумісна із володінням її об’єктами, вчений не може одноосібно володіти своїми знахідками та придбаннями. Крім того, не можна намагатися випередити конкурента за будь-яку ціну – це погано відображається на результаті. Описи нових тварин і рослин будуть цитуватися століттями, тому пам’ятайте: ваше ім’я може залишитися ганебною сторінкою в історії науки.

“Моя наука” дякує Павлу Гольдіну за цікаву розмову та сподівається ще не раз написати про успіхи наших цетологів. Версію цієї статті також буде опубліковано на сайті Зоологічного музею Таврійського національного університету.

1. Ваsilotritus uheni, a new Cetacean (Cetacea, Basilosauridae) from the late middle Eocene of Eastern Europe
   Pavel Gol’din, Evgenij Zvonok
2. The anatomy of Cetotherium riabinini Hofstein, 1948, a baleen whale from the late Miocene of Ukraine
   Pavel Gol’din, Dmitry Startsev, Tatiana Krakhmalnaya