Ночные бабочки – особенно интересный случай. Многие предполагают, что теплоизоляция есть только у эндотермных животных, поскольку им необходимо удерживать как можно больше тепла при том количестве энергии, которое они тратят на его выработку, но ночные бабочки в основном мохнатые, хотя, будучи насекомыми, являются весьма зависимыми от внешней температуры, т. е. эктотермными животными. Однако ночные бабочки интенсивно машут крыльями во время полета, и эта деятельность создает большое количество тепла в их мышцах, разогревая животных; пушок помогает удерживать тепло, а полет постоянно генерирует новое. Ночные бабочки при низких температурах (ночью) могут какое-то время заниматься активной деятельностью, оставаясь теплоизолированными, что делает их эктотермными пойкилотермами.
На другом краю находятся большие акулы и тунцы, способные выгодно использовать соотношение площади поверхности тела и его объема. И те и другие эктотермны и гомойотермны: они поддерживают стабильную температуру тела, но, как и ночные бабочки, получают тепло от мышечной деятельности (хотя тепло генерируется внутри организма, это считается эктотермией, потому что сильно отличается от обладания более высоким базальным метаболизмом; а если они перестают двигаться, то охлаждаются). Подобное свойство позволяет им оставаться активными, поддерживая высокую температуру тела, и они всегда способны заниматься своими основными видами деятельности – немалое преимущество в холодных водах, где другие рыбы будут более медлительными.
Естественно, многие эктотермные животные получают тепло от солнца, принимая солнечные ванны, и если температура окружающей среды достаточно высока, сохраняют тепло. Вот почему в тропиках, где ночи теплые, существует множество ночных змей и ящериц, но в более холодном климате они в основном ограничены дневным временем, когда есть солнце. Крокодилы для той же цели пользуются еще и водой: вода остывает намного медленнее воздуха, так что ночью крокодилы могут плавать, получая некоторое количество тепла, и, наоборот, охлаждаться днем, когда вода холоднее воздуха. Особенно крупные крокодилы пользуются преимуществом большого объема и относительно меньшей площади поверхности тела и в результате дольше и эффективнее могут сохранять больше тепла, так что их можно отнести к эктотермным гомойотермам вместе с акулами.
И наконец, следует помнить, что крупные эндотермы на самом деле могут страдать от этого своего свойства: они перегреваются. Азиатские слоны, у которых есть возможность пользоваться лесной тенью и водой, значительно гуще покрыты волосами и имеют меньшие уши по сравнению с обитающими в саваннах Африки сородичами, которые больше по размеру и более открыты тропическому солнцу, и потому кожа у них почти голая, а для охлаждения они пользуются ушами. Носороги и бегемоты также в основном безволосы; крупные размеры в сочетании с жарой могут стать для них серьезной проблемой. Таким образом, в целом существует большое разнообразие эволюционных и поведенческих стратегий, которыми могут пользоваться животные, и возможна настоящая смесь эндотермии, эктотермии, гомойотермии и пойкилотермии, а кроме того, животные могут переключаться между ними (к примеру, детеныши крокодилов не обладают размерами взрослых, которые позволяли бы им сохранять тепло просто за счет величины).
Все это разнообразие лежит в основе трудностей в понимании физиологии динозавров. Тем не менее имеются некоторые важные данные, которые можно использовать для прояснения этого вопроса, что позволит нам составить некоторое представление о метаболизме и активности динозавров.
Ключ к пониманию – высокая посадка туловища?
Одним из первых аргументов в пользу возможности высоких уровней активности у динозавров был тот факт, что для них свойственно вертикальное положение конечностей, как у птиц и млекопитающих, но не как у рептилий и амфибий. Ноги динозавров располагаются прямо под туловищем, так что эти животные приспособлены к эффективному и быстрому передвижению, и тираннозавры с их длинными ногами, адаптированными для бега с помощью длинных плюсневых костей, являются особенно удачным примером. Разумеется, все обстоит намного сложнее. На самом деле и крокодилы способны передвигаться на выпрямленных под туловищем ногах (это называется «высокая походка»), хотя чаще они ползают, подобно ящерицам, расставив ноги по бокам от туловища. Однако это может быть следствием адаптации к полуводному образу жизни, а некоторые мезозойские крокодилы и другие архозавры имели вертикально расположенные конечности (таковы были, например, и птерозавры). Это позволяет предположить, что и латеральное расположение конечностей, и эктотермия у современных крокодилов и их родственников могут быть вторично приобретенными, а не унаследованными от предков чертами. Архозавры в целом могли быть весьма активными и если необязательно являлись эндотермами, то, вероятно, развивались в этом направлении.
В своей широко известной книге «Ереси о динозаврах» (The Dinosaur Heresies) палеонтолог Боб Бэккер указал на тот факт, что ископаемые данные продемонстрировали для динозавров соотношение хищник – жертва, подобное тому, которое наблюдается у современных млекопитающих. На каждого из обнаруженных хищных тероподов приходится около двух дюжин травоядных – точно такую же ситуацию мы видим в современных экосистемах с доминированием млекопитающих, что подразумевает высокий обмен веществ у этих динозавров. Идея была блестящей и весьма оригинальной, но трудность здесь, разумеется, заключается в том, что ископаемые останки принадлежат отдельным особям и необязательно соотносятся с фактической численностью животных при их жизни. Как мы увидим, в ископаемых данных есть одна серьезная проблема: нехватка детенышей и молодняка динозавров, которые, безусловно, составляли значительный процент природной популяции и были предпочитаемой пищей хищников, поэтому трудно определить, насколько можно полагаться на эти данные. Учитывая чрезвычайно малое количество обнаруженных останков тероподов, сложно быть уверенным, что показанное для останков динозавров соотношение – не какая-то статистическая ошибка, поскольку очередная находка может довольно значительно изменить это низкое соотношение, но в общем и целом оно указывает на нечто вроде эндотермии.
По некоторым данным, часть динозавров обитала в довольно холодных местностях, в которых эктотермам выжить было невозможно или по меньшей мере трудно. Некоторые динозавры, возможно, являлись ночными животными, о чем свидетельствуют их большие глаза и необычные уши (как у некрупного динозавра троодона), но, что более важно, многие виды жили в очень высоких широтах. Хотя в течение почти всего мезозоя климат был теплый и динозавры наслаждались всеми прелестями парникового мира, в меловом периоде обитатели северных областей Канады и южной Австралии наверняка столкнулись с обилием снега и льда и с морозными зимами. Есть основания предполагать, что динозавры оставались в этих местностях зимой, так что они, очевидно, могли переносить низкие температуры, неприемлемые для других рептилий
{37}. Именно так ведут себя некоторые ящерицы и амфибии, впадающие в спячку в холодные сезоны, однако это, скорее, указывает на более высокую температуру тела у арктических и антарктических динозавров.
