8. Властители воздуха

Удивительное приспособление — перо. Как теплоизолятор оно почти не имеет себе равных, а по аэродинамическим свойствам превосходит, вес на вес, любой материал, все равно — естественного происхождения или созданный человеком. Состоит оно из обыкновенного кератина, того самого рогового вещества, что и чешуя рептилий или наши ногти, но особые свойства пера связаны с его необыкновенно сложным строением. От центрального стержня отходит в обе стороны примерно по сотне ответвлений, так называемых бородок; каждая бородка в свою очередь снабжена сотней пар волосков или бородочек. Кроющим перьям это придает мягкую объемность и, благодаря тому что в бородках задерживается воздух, высокие теплоизоляционные качества. В устройстве махового пера имеется еще одна особенность. Здесь бородочки одного ответвления перекрываются бородочками соседнего, плотно сцепляются и образуют единую прочную лопасть. На каждой бородочке имеется несколько сотен зацепок, на одном пере их около миллиона, а у птицы размерами с лебедя примерно 25 тысяч перьев! Почти все свойства, выделяющие птиц среди других живых существ, так или иначе связаны с наличием у них перьевого покрова. Собственно, птица — это и есть по определению существо, имеющее перья.

Когда в 1860 году в Зольнхофене, в Баварии, на известняковой плите был обнаружен несомненный отпечаток пера длиной 7 см, это произвело сенсацию. Четкий след на камне, выразительный, как индейская пиктограмма, свидетельствовал о том, что здесь побывала птица. И однако же известняк, в котором он был обнаружен, датируется эпохой динозавров, то есть, как считалось, задолго до появления птиц!

Отложения, из которых образовался этот известняк, скапливались на дне мелкой тропической лагуны, окруженной со всех сторон рифом из губок и известковых водорослей. Вода в ней стояла теплая и бедная кислородом. Связи с открытым морем не было, течений практически тоже. Известь, образуемая частично при разрушении рифа и частично в результате деятельности бактерий, оседала на дно в виде топкого ила. Мало для кого из животных такие условия были благоприятны. Те же, кто попадал сюда и погибал, оставались лежать в стоячей воде на илистом дне и постепенно оказывались погребенными медленно накапливающимися слоями отложений.

Зольнхофенский известняк добывался исстари; гладкий, мелкозернистый, он представляет собой отличный строительный материал и может служить превосходным литографским камнем. И он же оказался чистым листом, на котором природа оставляла подробнейшие отпечатки — свидетельства своей эволюции. Хорошо выветренный известняк при ударах расслаивается, растрескивается на тонкие горизонтальные слои, так что какую-нибудь отдельную плиту можно перелистать, как книгу. Когда попадаешь в Зольнхофенские каменоломни, так и хочется разбивать каждый камень — ведь то, что при этом может открыться, еще не видел глаз человека, и солнечный свет вот уже 140 млн. лет как не падал на каменные листы этой древней книги. Большинство из них, конечно, пусты, но время от времени рабочие каменоломен натыкаются на отпечатки, и притом удивительно полные и отчетливые: рыбы, у которых видны все косточки до последней и все гладкие чешуйки на боках; мечехвосты, оставшиеся лежать на том самом месте, где они когда-то копались в иле; раки, у которых отпечатались даже самые тонкие кончики усов; мелкие динозавры, ихтиозавры и птеродактили со смятым, но сохранившимся костным каркасом крыльев и отчетливо просматривающимися следами кожистых летательных перепонок. Но тогда, в 1860 году, прекрасное и загадочное перышко было первым свидетельством того, что среди всех этих существ водились еще и птицы.

Что же это была за птица, которой оно принадлежало? На основании одного-единственного пера наука дала ей название: археоптерикс, что значит «древняя птица». А год спустя в соседней каменоломне искатели обнаружили почти целый скелет пернатого существа размером с голубя. Оно плашмя лежало на камне, крылья распластаны, одна длинная нога вывихнута, другая на месте, четырехпалая, с когтями, а во все стороны расходятся бесспорные и потрясающие в своей отчетливости отпечатки перьев. Название «древняя птица» вполне подходило этому созданию, однако она безусловно во многом существенно отличалась от всех ныне живущих птиц. У нее был длинный оперенный хвост, расходящийся веером на конце, а внутри его — позвонки, продолжение спинного хребта. И еще у нее были когти — не только на задних конечностях, но и на трех пальцах передних оперенных конечностей. Собственно, это была столько же птица, сколько и рептилия, и это открытие, случившееся через два года после выхода в свет «Происхождения видов», послужило своевременным подтверждением положения Дарвина о том, что одни виды животных произошли от других через ряды промежуточных форм. Более того, Гексли, убежденный сторонник дарвиновского учения, не только заранее предсказал, что именно такое животное должно было существовать некогда на свете, но даже описал, как оно должно выглядеть. И до нашего времени не было обнаружено более убедительного примера «связующего звена».

После первого скелета в районе Зольнхофена нашли еще два археоптерикса, причем один отпечаток был даже полнее первого — с черепом. По нему удалось выяснить новую очень важную подробность: оказывается, у этого существа были костяные челюсти, унизанные рядами зубов. Четвертый экземпляр определили всего несколько лет назад среди экспонатов одного голландского музея. Этот отпечаток также поступил из Зольнхофена, притом на шесть лет раньше, чем первый признанный археоптерикс, однако перья на нем едва заметны, поэтому его ошибочно занесли в каталог как мелкого птеродактиля, — что только показывает, насколько археоптерикс близок к рептилиям, если даже специалисты могли сделать такую ошибку!

Ископаемые остатки дают нам достаточно подробные сведения об анатомии археоптерикса. Все его тело, кроме ног, головы и верхней части шеи, покрывали перья. Нет сомнения, что они его отлично согревали и тем самым разрешали проблему поддержания высокой температуры тела, причинявшую немало затруднений его родичам — летающим ящерам. В такой теплой шубе археоптерикс, вероятно, мог быстро двигаться даже в прохладное время дня.

Однако появление перьев на крыльях археоптерикса нельзя так прямолинейно объяснять нуждами теплоизоляции. Машущий полет требует сильных мышц, которые у всех летающих птиц крепятся на киль — далеко выдающийся выступ грудины. У археоптерикса эта деталь скелета отсутствует. Вероятно, взмахи его крыльев были совсем слабыми и не способны были поднять его в воздух. Высказывалось предположение, что перья служили археоптериксу своего рода силками: растопырив крылья, он мог ловить в них насекомых. Правдоподобнее и естественнее кажется другое объяснение. Предки археоптерикса жили на деревьях; у них из чешуи развились перья отвечающие нуждам теплоизоляции, но, становясь все больше, они в конце концов позволили ему планировать с ветки на ветку, как это и сегодня проделывает ящерица летучий дракон с помощью кожных складок, натягиваемых между лапками вдоль боков. Что археоптерикс превосходно умел лазить по деревьям, совершенно очевидно. Один из четырех пальцев у него торчал назад и явно мог противопоставляться остальным, крепко захватывая ветку. Да и когти на наружном крае крыла тоже помогали ему лазить по деревьям.