Грибной апокалипсис: могли ли плесень и споры помочь млекопитающим победить динозавров

Когда знаменитый Чиксулубский астероид врезался в то место, где сейчас находится мексиканский полуостров Юкатан, 66 миллионов лет назад, он положил конец господству нептичьих динозавров. По мере восстановления экосистем мелкие, легко приспосабливающиеся млекопитающие стремительно распространялись по освободившимся нишам, вырабатывая новые диеты, увеличиваясь в размерах и осваивая все более разнообразные образы жизни, пока за несколько миллионов лет не заняли господствующее положение на суше.

Теперь же новые данные указывают на то, что Земля начала гнить еще до падения астероида.

Исследование, опубликованное 12 мая в журнале PNAS, обнаружило свидетельства экологических грибковых вспышек как до, так и после мел-палеогенового массового вымирания. Изучая микроскопические окаменелости из пород, относящихся к этому событию в Северной Америке, группа исследователей под руководством доктора Артуро Касадевалля, заведующего кафедрой молекулярной микробиологии и иммунологии Университета Джонса Хопкинса, выявила более раннюю грибковую вспышку, датируемую примерно 30–100 тысячами лет до падения астероида, в период похолодания, связанного с интенсивной вулканической активностью Деканских траппов на территории нынешней Индии.

Исследователи также обнаружили грибковый всплеск сразу после удара Чиксулубского астероида — именно тогда, когда мертвые растения и животные должны были усеивать опустошенные экосистемы. Эта находка дополняет более ранние свидетельства из Новой Зеландии, указывающие на то, что грибковая вспышка не была локальным событием.

Гипотеза FIMS

Эта идея подпитывает спорную концепцию под названием «гипотеза грибковой инфекции и отбора млекопитающих» — fungal infection-mammalian selection hypothesis, или FIMS. Впервые предложенная два десятилетия назад Касадеваллем и впоследствии обновленная в работах 2018 и 2026 годов, гипотеза FIMS предполагает, что обилие грибков до падения астероида могло помочь млекопитающим получить эволюционное преимущество перед динозаврами, пережившими катаклизм.

Гипотеза не утверждает, что грибок уничтожил динозавров. Вместо этого она предполагает, что живорождение и иммунная система млекопитающих, возможно, помогли им выдержать рост грибковой массы такими способами, какими яйцекладущие рептилии и нептичьи динозавры не могли, тем самым давая млекопитающим преимущество в разрушенных экосистемах, полных гнили, холода, голода и загрязненного воздуха.

«Гипотеза грибковой инфекции и отбора млекопитающих сосредоточена на том, как млекопитающие стали доминирующими наземными животными, — сказал Касадевалль Live Science по электронной почте, — а не на вымирании динозавров».

Однако не все эксперты убеждены. Мэри О’Коннелл, заведующая кафедрой зоологии Манчестерского университета, сообщила Live Science по электронной почте, что гипотеза не согласуется со всеми данными и что «она вырастает из цепочки правдоподобных рассуждений, а не из прямых доказательств, и звенья этой цепи слабее, чем может показаться из ее формулировки».

Грибной мир до астероида

Чтобы обнаружить эту пред-астероидную грибковую вспышку в своем новом исследовании, Касадевалль и Розанна Бейкер, изучающая грибки в Университете Джонса Хопкинса, сосредоточились на палиноморфах — крошечных ископаемых органических остатках, включая грибковые споры, грибковые гифы и пыльцу растений, сохранившихся в древних осадочных слоях из бассейна Денвера в Колорадо, датируемых временем мел-палеогенового вымирания.

Бейкер подсчитала от 100 до 500 микрофоссилий на образец в осадочных слоях, охватывающих период примерно от 60 000 лет до массового вымирания до 30 000 лет после него. В большинстве образцов преобладал растительный материал, но некоторые слои содержали 50% или более грибковых спор. Исследователи интерпретировали эту высокую долю грибковых спор как признак экологического нарушения: больше мертвого материала и больше грибков, питающихся им, особенно после падения убийственного астероида.

Бейкер и Касадевалль также обнаружили более раннюю грибковую вспышку, датируемую примерно 10–30 тысячами лет до падения астероида.

«Нас удивил рост в связи с деканским вулканизмом, что подразумевает экологическое нарушение до падения метеорита», — сказал Касадевалль Live Science по электронной почте. Иными словами, экосистемы, возможно, уже находились в состоянии стресса — и сталкивались с грибковым перенаселением — до того, как астероид нанес финальный удар.

Аргументы в пользу FIMS

Когда Касадевалль впервые предложил гипотезу FIMS, она опиралась на простое наблюдение: млекопитающие необычайно устойчивы к инвазивным грибковым заболеваниям.

Грибки являются основными патогенами растений, насекомых, амфибий и многих рептилий, однако опасные для жизни системные грибковые инфекции относительно редки у млекопитающих со здоровой иммунной системой. Касадевалль утверждал, что относительная устойчивость млекопитающих к грибкам проистекает из их сложной иммунной системы. У млекопитающих защита первой линии — относительно неспецифические механизмы, такие как нейтрофилы, — распознает клеточные стенки грибков, поглощает споры и атакует инвазивные нити, в то время как адаптивное звено иммунной системы мастерски вырабатывает антитела, избирательно нацеленные на конкретные грибки, и формирует иммунную память, чтобы распознать захватчиков при следующей встрече.

Касадевалль также изначально полагал, что высокая, стабильная температура тела млекопитающих — обычно от 36 до 40 градусов по Цельсию — могла препятствовать размножению многих грибков из окружающей среды, не давая им развиться до полноценной инфекции.

«Успех млекопитающих не имел смысла с учетом их высоких энергетических потребностей, и эта идея давала правдоподобный механизм их успеха», — сказал Касадевалль.

После падения астероида горели леса, гибли растения, наступала тьма, и накапливались горы мертвой материи — пир для грибков. Если грибковые споры заполняли воздух, выжившие животные могли вдыхать их в огромных, возможно, опасных дозах.

Однако гипотеза FIMS предполагает, что млекопитающие обладали несколькими адаптациями против этих грибковых захватчиков, которых не было у других животных. Помимо теплокровности и сложной иммунной системы, млекопитающие, способные поддерживать стабильную температуру тела, могли добывать пищу в холодную «ударную зиму», когда пепел и пыль заслоняли солнечный свет. Динозавры же, которых изначально считали «холоднокровными», предположительно, испытывали бы трудности с поддержанием активности и поиском пищи, что делало их слабее и восприимчивее к болезням.

Различия в вынашивании потомства тоже могли иметь значение. Многие млекопитающие защищают развивающиеся эмбрионы внутри тела матери, где тепло и иммунитет могли укрывать их от грибков. В противоположность этому, все динозавры откладывали яйца. Эти яйца развивались в гнездах, часто контактировавших с почвой и разлагающейся растительной массой — именно в той среде, где процветают грибки. Современные грибки способны проникать в яйца рептилий, а ископаемые гифы — тип грибковых нитей — были описаны в скорлупе яиц динозавров в исследовании 2008 года.

Это не доказывает, что грибки уничтожали гнезда динозавров. Ископаемые гифы могут указывать как на то, что грибки проникли в живое яйцо, так и на то, что они колонизировали яйцо уже после гибели. Тем не менее яичная скорлупа дает намек на то, что грибки могли быть проблемой для выживания потомства динозавров.

Больной зауропод

Еще одна потенциальная линия доказательств в поддержку гипотезы FIMS пришла из костей динозавров, которые демонстрировали признаки грибковой инфекции.

В 2022 году группа под руководством Кэри Вудраффа, куратора палеонтологии позвоночных в Музее науки имени Филиппа и Патрисии Фрост в Майами, описала ископаемое позднеюрского зауропода из Монтаны с необычными поражениями шейных позвонков. Этот динозавр, незрелый диплодоцин, известный как MOR 7029, жил примерно 150 миллионов лет назад, задолго до падения астероида.

У зауроподов были длинные, заполненные воздухом шейные кости, соединенные с дыхательной системой. У ископаемых здоровых зауроподов места соприкосновения воздушных мешков с костью гладкие, иногда стекловидные, рассказал Вудрафф Live Science. Но у этого животного обычно гладкие впадины были шероховатыми и неровными. «То, что выходило из впадины — представьте, как будто бы на вас смотрят — выглядело как окаменелые головки соцветий брокколи, — сказал Вудрафф. — Я никогда такого не видел».

Не зная, на что именно он смотрит, Вудрафф опубликовал фотографию в сети и спросил, не видел ли кто-нибудь нечто подобное. Другие анатомы и палеонтологи быстро откликнулись. Их реакция, по его воспоминаниям, сводилась к фразе: «Именно так, по нашим прогнозам, и должна выглядеть респираторная инфекция».

Сравнив ископаемые повреждения с респираторными заболеваниями современных птиц — живых динозавров, — команда предположительно определила состояние как аэросаккулит с сопутствующим остеомиелитом: воспаление воздушных мешков, распространившееся на близлежащую кость. Однако исследователи не смогли установить точное заболевание, вызвавшее воспаление. У современных птиц аэросаккулит может быть вызван грибковыми инфекциями, такими как аспергиллез, но также и бактериальными инфекциями. Без сохранившихся мягких тканей или грибковых структур они не стали подтверждать диагноз грибковой инфекции.

В любом случае, Вудрафф полагает, что зауропод, вероятно, был достаточно болен, чтобы инфекция способствовала его смерти. Он мог стать слишком слабым, чтобы поспевать за стадом, слишком больным, чтобы нормально есть или пить, или слишком уязвимым, чтобы спастись от хищников.

Аргументы против FIMS

Тем не менее многие эксперты остаются скептичными по отношению к гипотезе Касадевалля. Во-первых, астероид и его последствия уже сами по себе многое объясняют. Удар вызвал цунами, землетрясения и глобальный коллапс пищевых цепей. Одних этих катастроф было бы достаточно, чтобы уничтожить крупных динозавров на вершине разрушенных пищевых сетей.

Другая проблема касается температуры тела. В 2005 году, когда Касадевалль впервые предложил свою гипотезу, динозавров часто считали «холоднокровными», а млекопитающих — «теплокровными». Однако за прошедшие годы исследования показали, что многие нептичьи динозавры — такие как велоцираптор, тираннозавр и брахиозавр — скорее всего, тоже были теплокровными, так что температура тела не объясняет, почему грибок должен был представлять серьезную проблему именно для них.

Усложняет картину и то, что птицы — единственные выжившие динозавры — часто имеют более высокую температуру тела, чем млекопитающие. Таким образом, теория FIMS опирается на допущение, которое не подтверждается живущими ныне динозаврами, заметил Флинн.

«Если все, что, по нашему мнению, указывает на то, что динозавры более восприимчивы к грибковым инфекциям, основано на ныне живущих динозаврах — птицах, — а они выжили, не подрывает ли это гипотезу?» — задается вопросом Цзинмай О’Коннор, палеонтолог из Филдовского музея в Чикаго.

Доктор Изабель Хименес, доцент Университета Джонса Хопкинса и сторонница FIMS, согласна с тем, что это противоречие требует объяснения. «Чтобы гипотеза FIMS по-прежнему имела право на существование, мы должны рассмотреть альтернативные механизмы, по которым динозавры могли быть более восприимчивы к грибковым заболеваниям, чем млекопитающие», — сказала Хименес Live Science в электронном письме.

Современные птицы — это птичьи тероподы, выжившая ветвь генеалогического древа динозавров, и они, вероятно, сталкивались с теми же грибковыми прессингами, что и их вымершие родственники. В обновленной версии гипотезы, опубликованной ранее в этом году, Хименес и Касадевалль предположили, что некоторые мелкие, клювастые, летающие или полулетающие тероподы могли выжить, несмотря на некоторую базовую повышенную восприимчивость к грибковым заболеваниям, — потому что они были малы, имели перья для лучшей термоизоляции тела и придерживались всеядной диеты, позволявшей использовать больше источников пищи, чем те линии динозавров, которые вымерли.

В соавторстве с Хименес Касадевалль также предположил, что дыхательная система динозавров могла делать их более уязвимыми, чем млекопитающих. В то время как млекопитающие дышат, расширяя и сокращая гибкие легкие, наполненные кровеносными альвеолами, современные птицы — и, вероятно, многие динозавры — имеют жесткие легкие, вентилируемые сетью тонкостенных воздушных мешков. Эта система могла также заносить вдыхаемые грибковые споры глубоко в дыхательные пути, где они оседали в воздушных мешках, до которых циркулирующим иммунным клеткам труднее добраться и которые труднее очистить. Хотя птицы обладают такой же сложной иммунной системой, как и млекопитающие, — включая макрофаги и антитела, — их воздушные мешки простираются по всему телу, а иногда и в кости, позволяя грибковым инфекциям легче распространяться за пределы дыхательной системы.

После падения астероида воздух был бы загрязнен сажей и серой, а динозавры испытывали бы пищевой стресс. «Так что вторичные грибковые инфекции, безусловно, возможны», — сказала Хименес, имея в виду инфекции, укореняющиеся после того, как защитные силы организма ослаблены.

Однако скептики утверждают, что даже с этими обновлениями гипотеза FIMS нуждается в дополнительных доказательствах. Идея о том, что дыхательная система с воздушными мешками делала динозавров более уязвимыми для грибков, — «более проверяемое утверждение», но его вероятное влияние на динозавров было бы более ограниченным из-за конкурирующих факторов окружающей среды, сказала О’Коннелл. А поскольку лишь горстка видов грибков реально вызывает заболевания у животных, для доказательства того, что грибки усугубили гибель динозавров, исследователям потребовалось бы найти свидетельства повышенной грибковой заболеваемости в ископаемых останках динозавров непосредственно после падения астероида.

«Нам также нужно было бы идентифицировать повышение доли патогенных грибковых спор в осадочной летописи на этой границе, а не просто больше спор в целом», — сказала она. В целом, «гипотеза грибковой инфекции и отбора млекопитающих кажется догадкой в поисках хоть каких-то подтверждающих доказательств», — сказала Live Science палеонтолог и научный писатель Райли Блэк.

Гниль, тепло и спор: почему гипотеза FIMS не умирает, но и не побеждает

Спор вокруг FIMS — это, по сути, спор о том, что убило динозавров: один удар или длительное удушье. Версия Касадевалля элегантна: грибки не заменили астероид, они подготовили почву, ослабив экосистемы вулканической зимой и гнилью еще до удара. Слабость гипотезы — в ее универсальности: она пытается объяснить и вымирание нептичьих динозавров, и взлет млекопитающих, и даже то, почему птицы выжили, — через один механизм, что для палеонтологии почти всегда является признаком чрезмерного упрощения. Сила гипотезы — в том, что она указывает на реальный и недооцененный фактор: грибковые споры действительно размножаются на мертвой биомассе, а падение астероида создало ее в избытке. Споры действительно могут вызывать респираторные инфекции у современных птиц и рептилий. Воздушные мешки действительно анатомически уязвимы. Но между «могло быть» и «было» — пропасть, заполнить которую могут только прямые ископаемые свидетельства грибковых инфекций у динозавров на границе K-Pg. Пока же зауропод MOR 7029 с его «брокколи» в шейных позвонках остается лучшей — и почти одинокой — физической уликой.

Источники: исследование в PNAS (12 мая 2026 г.) под руководством доктора Артуро Касадевалля; обновленная версия гипотезы FIMS (Касадевалль и Хименес, 2026 г.); исследование ископаемого зауропода MOR 7029 (Woodruff et al., 2022); комментарии доктора Мэри О’Коннелл, доктора Эндрю Флинна, доктора Цзинмай О’Коннор и Райли Блэк Live Science.