"Краткая история почти всего на свете" - читать интересную книгу автора (Брайсон Билл)21. ЖИЗНЬ ПРОДОЛЖАЕТСЯСтать ископаемым нелегко. Участь почти всех живых организмов – более 99,9% из них – превратиться в компост и исчезнуть. Когда искра вашей жизни погаснет, каждая ваша молекула будет либо съедена, либо смыта, чтобы войти в состав какой-нибудь другой системы. Так уж оно устроено. Даже если вы попадете в малую толику организмов, в те менее 0,1%, которые не будут переварены, шансы стать окаменелостью все равно очень малы. Для этого вам надо удовлетворять целому ряду условий. Во-первых, следует закончить жизнь в нужном месте – ископаемые останки сохраняются лишь в 15% горных пород, так что бесполезно откидывать копыта на площадке из твердого гранита. В интересах дела усопший должен быть похоронен в осадочной породе, где он может оставить отпечаток, подобно древесному листу на жидкой грязи, или разложиться без доступа кислорода, давая возможность растворенным минералам заместить молекулы костей и твердых (и очень редко мягких) тканей для создания окаменелой копии оригинала. Далее, если осадочные породы, в которых находятся окаменелости, небрежно сдавливаются, сминаются или расталкиваются в процессе формирования земной коры, ископаемое должно тем или иным образом ухитриться сохранить узнаваемые очертания. Наконец, и это самое важное, будучи скрытым от глаз на десятки, а то и сотни миллионов лет, оно, наконец, должно быть найдено и признано чем-то заслуживающим сохранения. Считается, что лишь примерно одна кость из миллиарда превращается в окаменелость. Если это так, то значит, что от живущих ныне американцев – это 270 млн человек, с 206 костями каждый, – останется только около 50 костей, четверть полного скелета. Это, конечно, не значит, что какую-нибудь из этих костей вообще найдут. Принимая во внимание то, что они могут быть похоронены где угодно на площади более 9,3 млн км2 и сколь мало из этого когда-либо будет перекопано и тем более изучено, было бы чудом, если бы там хоть что-нибудь нашли. Ископаемые останки во всех отношениях являются исчезающе редкими. Большинство тех, кто когда-то обитал на Земле, не оставили никаких следов. Полагают, что менее одного вида из 10 тысяч внесли свою запись в летописи окаменелостей. Это уже само по себе потрясающе мало. Правда, если принять распространенную оценку, что Земля за свою бытность породила 30 млрд видов живых созданий, и утверждение Ричарда Лики и Роджера Левина299 (в книге «Шестое вымирание»), что среди ископаемых насчитывается 250 тысяч видов существ, соотношение составит всего один на 120 тысяч300. В любом случае то, чем мы располагаем, – это всего лишь ничтожная часть оставшихся нам образцов живых созданий, которые обитали на нашей планете. Более того, имеющиеся у нас данные безнадежно неравномерны. Большинство обитавших на суше животных, разумеется, погибали не в осадочных породах. Они падали в открытых местах, и их съедали или оставляли гнить под небом до полного исчезновения. В результате данные об ископаемых чуть ли не до нелепости отклоняются в сторону морских существ. Примерно 95% всех находящихся в нашем распоряжении ископаемых остатков относятся к животным, которые когда-то обитали под водой, главным образом на морских мелководьях. Я упоминаю обо всем этом для того, чтобы объяснить, почему пасмурным февральским днем отправился в Лондоне в Музей естественной истории на встречу с веселым, чуть небрежно одетым и очень располагающим к себе палеонтологом Ричардом Форти. Форти знает страшно много о страшно многом. Он автор блестящей ироничной книги, озаглавленной «Жизнь: несанкционированная биография», охватывающей всю панораму развития живого мира. Но его первой любовью были трилобиты – вид морских существ, которые когда-то кишели в морях ордовикского периода, но не дожили до нашего времени, разве что только в виде окаменелостей. Все трилобиты имели одинаковое основное строение: они состояли из трех частей или долей: головы, хвоста, торакса, иначе грудной клетки, – отсюда и название. Форти нашел своего первого трилобита, когда мальчишкой карабкался по скалам у залива Сент-Дэвид в Уэльсе. И они захватили его на всю жизнь. Он провел меня в галерею, уставленную металлическими шкафами. Все шкафы были заполнены неглубокими выдвижными ящиками, а ящики полны окаменевшими трилобитами – в общей сложности 20 тысяч образцов. «Кажется, что много, – согласился Форти. – Но если помнить, что миллионы и миллионы трилобитов жили в древних морях миллионы и миллионы лет, то 20 тысяч не так уж много. И большинство из них лишь неполные образцы. Найти целого окаменевшего трилобита все еще большая удача для палеонтолога». Трилобиты впервые появились – полностью сформировавшимися, словно из ниоткуда, – около 540 млн лет назад, вблизи начала огромного всплеска сложных форм жизни, который в популярной литературе называют кембрийским взрывом. А затем, спустя примерно 300 млн лет, они исчезли вместе со многими другими организмами во время величайшего и до сих пор загадочного пермского вымирания. Как и в отношении всех исчезнувших созданий, существует соблазн считать их неудачниками, но фактически они относятся к самым успешным животным из когда-либо обитавших на Земле. Они царствовали 300 млн лет – в 2 раза дольше динозавров, которые сами пережили очень многих в истории. Люди, подчеркивает Форти, пока что прожили 0,5% этого срока. Имея в своем распоряжении столько времени, трилобиты достигли поразительного разнообразия. По большей части они оставались небольшими, величиной с нынешних жуков, но некоторые достигали размеров тарелки. Вместе они составляли по меньшей мере 5000 родов и 6000 видов – хотя все время обнаруживаются новые. Форти недавно был на конференции в Южной Америке. Там к нему обратилась сотрудница одного небольшого провинциального аргентинского университета. «У нее была коробка, полная интереснейших вещей – трилобитов, которые никогда не встречались в Южной Америке, да и где бы то ни было еще, и многого другого, но не было условий для их изучения и средств для сбора других образцов. Огромные области мира все еще остаются неисследованными». – «В смысле трилобитов?» – «Нет, во всех смыслах». На протяжении всего XIX века трилобиты были чуть ли не единственной известной формой ранних сложных живых существ, и по этой причине их усердно собирали и изучали. Большой загадкой было их внезапное появление. Даже теперь, говорил Форти, когда проходишь сквозь породу эру за эрой, не обнаруживая никаких видимых признаков живых существ, может произойти поразительная вещь – «в ваши нетерпеливо ждущие находок руки вдруг вывалится целый И так бы оно всегда и оставалось, если бы однажды в 1909 году, за 3 месяца до 50-летия выхода в свет Дарвинова «Происхождения видов», палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт не сделал в канадских Скалистых горах выдающегося открытия. Уолкотт родился в 1850 году в Ютике, штат Нью-Йорк, в семье со скромным достатком, который стал еще более скромным после внезапной смерти отца, когда Чарлз был еще ребенком. В детстве Уолкотт обнаружил способность находить ископаемые окаменелости, особенно трилобитов, и собрал приличную коллекцию, которую купил Луис Агассиз для своего музея в Гарварде за кругленькую сумму – около 45 000 долларов в деньгах того времени. Хотя Уолкотт всего лишь закончил среднюю школу, а в естественных науках был самоучкой, он стал крупным специалистом по трилобитам и первым установил, что они относятся к членистоногим, типу, включающему современных насекомых и ракообразных. В 1879 году Уолкотт поступил полевым изыскателем в только что созданную Геологическую службу Соединенных Штатов и после пятнадцати лет безупречной работы возглавил ее. В 1907 году он был назначен секретарем Смитсоновского института, и на этом посту оставался до своей кончины в 1927 году. Несмотря на административные обязанности, он продолжал выезжать в поле и очень много писал. «Его книги занимают в библиотеке целую полку», – отмечает Форти. Не случайно он также был одним из директоров-основателей Национального консультативного комитета по аэронавтике, который со временем стал Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства – НАСА и тем самым справедливо может считаться дедушкой космического века. Но за что его помнят и ныне, так это за многообещающую, хотя и случайную находку поздним летом 1909 года в Британской Колумбии, высоко в горах над городком Филд. Традиционная версия состоит в том, что Уолкотт с женой ехали по горной тропе, когда конь жены заскользил на рассыпанных камнях. Спешившись, чтобы помочь, Уолкотт обнаружил, что конь выворотил кусок глинистого сланца, содержавший окаменелости ракообразных, очень древние и необычного вида. Шел снег – в канадских Скалистых горах зима приходит рано, – так что они не стали задерживаться, но на следующий год Уолкотт при первой же возможности вернулся на это место. Проследив предполагаемый путь оползня, он вскарабкался на 250 метров ближе к вершине. Там, на высоте 2500 метров над уровнем моря, он нашел обнажение сланца размером с городской квартал, содержавшее непревзойденный по разнообразию выбор окаменелостей, относившихся к периоду бурного расцвета сложных форм жизни – знаменитому кембрийскому взрыву. Уолкотт, по существу, нашел Святой Грааль палеонтологии. Обнажение стало известно как Берджесские сланцы, по имени горного хребта, на котором оно было обнаружено, и долгое время служило «единственной панорамой начала современной жизни во всей ее полноте», – так писал в своей популярной книге «Удивительная жизнь» покойный Стивен Джей Гоулд. Всегда дотошный Гоулд, прочитав дневники Уолкотта, обнаружил, что история открытия Берджесских сланцев, похоже, несколько приукрашена – Уолкотт нигде не упоминает ни о поскользнувшейся лошади, ни о снегопаде, но, бесспорно, это было выдающееся открытие. Нам, чье пребывание на Земле ограничено пролетающими, как легкий ветерок, несколькими десятилетиями, невозможно по достоинству оценить, каким далеким от нас по времени был кембрийский взрыв. Если бы было возможно полететь в прошлое со скоростью одного года в секунду, то путь до времени рождения Христа занял бы полчаса, а до появления на Земле человека чуть более 3 недель. Но чтобы достичь начала кембрийского периода, потребовалось бы 20 лет. Другими словами, это было очень давно, и мир был тогда совсем другим. Прежде всего, 500 и более миллионов лет назад, когда формировались Берджесские сланцы, он находился не на вершине горы, а у ее подножия. Точнее, на океанском мелководье у основания крутой скалы. Моря в то время кишели жизнью, но обычно животные не оставляли после себя следов, потому что их тела были мягкими и после гибели разлагались. Но в Берджессе обвалилась скала, и погребенные под илом и рухнувшими обломками существа оказались спрессованными, как цветочки в книге; их очертания сохранились во всех подробностях. Во время ежегодных летних поездок с 1910 по 1925 год (к тому времени ему было 75 лет) Уолкотт откопал и доставил в Вашингтон для дальнейших исследований десятки тысяч образцов (Гоулд утверждает, что 80 тысяч; обычно безупречные в отношении проверки фактов сотрудники К сожалению, согласно Гоулду Уолкотт не сумел понять значения своего открытия. В 1927 году Уолкотт умер, и о берджесских ископаемых в основном забыли. Почти полвека они оставались запертыми в ящиках Американского музея естественной истории в Вашингтоне; о них редко кто наводил справки, никто не изучал их внимательно. Затем в 1973 году посмотреть колекцию приехал аспирант Кембриджского университета Саймон Конвей Моррис и был поражен увиденным. Ископаемые были много разнообразнее и великолепнее, чем давал понять в своих трудах Уолкотт. В биологической систематике типами называют совокупности видов, у которых совпадают общие черты в строении организма. Но здесь, как убедился Конвей Моррис, ящик за ящиком были полны неповторимыми анатомическими особенностями. Было поразительно и непостижимо, почему они остались нераспознанными нашедшим их ученым. Конвей Моррис вместе со своим руководителем Гарри Уиттингтоном и коллегой аспирантом Дереком Бриггсом несколько лет приводили в систему всю коллекцию и, делая открытие за открытием, выпускали одну за другой увлекательные монографии. Многие существа имели строение тела, не похожее ни на что встречавшееся до или после. У одного из них, Анализ коллекции, выполненный группой английских ученых, показал, что кембрий был временем небывалых новаторств и экспериментирования в области строения организмов. Почти 4 млрд лет жизнь попусту теряла время, без всяких видимых порывов к усложнению, а потом вдруг за какие-то 5-10 млн лет создала все основные формы строения организмов, существующие и поныне. Назовите любое существо, от круглого червя до Кэмерон Диас, и увидите, что все они имеют строение, впервые появившееся на кембрийском празднике жизни. Однако, что еще более удивительно, нашлось много вариантов строения тела, которым, так сказать, не выпал счастливый жребий, и их никто не унаследовал. Среди берджесских животных, по словам Гоулда, насчитывалось по крайней мере 15, а то и 20 таких, которые не принадлежат ни к одному признанному таксону. (В некоторых популярных описаниях это число вскоре выросло до 100 – много больше того, о чем когда-либо говорили кембриджские ученые.) У одного вида, которому удалось проскользнуть сквозь сито эволюции, небольшого, похожего на червя существа, названного «Удивительная жизнь» Гоулда вышла в свет в 1989 году под всеобщее одобрение критиков и имела большой коммерческий успех. Что не было широко известно, так это то, что многие ученые были совершенно не согласны с выводами Гоулда и что скоро все это приобретет весьма некрасивый оборот. А само слово «взрыв» в отношении кембрия будет скорее применимо к современным страстям, чем к особенностям физиологии допотопных существ. Как мы теперь знаем, сложные организмы в действительности существовали по крайней мере за 100 млн лет до кембрия. И мы должны были бы узнать об этом значительно раньше. Примерно через 40 лет после открытия Уолкотта в Канаде на другой стороне планеты, в Австралии, молодой геолог по имени Реджинальд Спригг открыл нечто еще более древнее и по-своему не менее удивительное. В 1946 году Спригг, молодой помощник геолога, состоявший на государственной службе в штате Южная Австралия, был послан обследовать заброшенные шахты в Эдиакарских холмах хребта Флиндерса, в малолюдном, выжженном солнцем крае в 500 км от Аделаиды. Целью было посмотреть, нет ли там старых шахт, которые можно бы с выгодой разрабатывать, применяя новую технику, так что Спригг вовсе не занимался изучением горных пород на поверхности, тем более ископаемыми организмами. Но однажды, присев закусить, Спригг машинально перевернул кусок песчаника и был – мягко выражаясь – удивлен, увидев, что вся поверхность камня усеяна хрупкими ископаемыми остатками, скорее чем-то вроде отпечатков листьев на грязи. Эти породы относились к периоду, который предшествовал кембрийскому взрыву. Спригг наблюдал первые проявления видимой глазом жизни. Спригг послал статью в 9 лет спустя, в 1957 году, школьник, которого звали Роджер Мейсон, гуляя в Чарнвудском лесу в Центральной Англии, нашел камень с неизвестным ископаемым, напоминавшим морское перо и в точности походившим на один из образцов, которые обнаружил Спригг и с тех пор пытался поведать о них миру. Школьник передал его палеонтологу из Лестерского университета. Тот сразу определил его докембрийское происхождение. Юный Мейсон передал снимок своей находки в газеты и стал не по годам прославленным героем дня; он по сию пору фигурирует во множестве книг. Находку назвали в его честь Сегодня некоторые первоначальные эдиакарские находки Спригга вместе со многими из других пятнадцати тысяч образцов, собранных с тех пор на хребте Флиндерса, можно увидеть в стеклянном стенде в зале на верхнем этаже внушительного и красивого Южно-Австралийского музея в Аделаиде, но они не привлекают особого внимания. Изящные узоры не слишком отчетливы, чтобы приковывать к себе взгляды неподготовленных посетителей. Большинство из них невелики, имеют форму круга с редкими извилистыми полосками. Форти описывал их как «мягкотелые диковины». До сих пор среди ученых очень мало согласия относительно того, что представляли собой эти существа и каким образом они существовали. У них, насколько можно судить, не было рта или анального отверстия, посредством которых можно было бы поглощать пищу и удалять переваренные вещества, не было и никаких внутренних органов, которыми можно было бы эти вещества перерабатывать. «При жизни, – говорит Форти, – большинство из них, вероятно, просто лежало на поверхности песчаных отложений, подобно мягким, бесформенным неподвижным камбалам». Самые активные из них не превосходили подвижностью медуз. Все эдиакарские существа были диплобластическими, то есть состояли из двух слоев ткани. За исключением медуз все животные ныне являются триплобластическими. Некоторые специалисты считают, что они вообще были не животными, а скорее чем-то вроде растений или грибов. Различия между растениями и животными не всегда ясны даже теперь. Современная губка проводит жизнь, прикрепившись к одному месту, у нее нет глаз, мозга или работающего сердца, и все же она животное. «В докембрии различия между растениями и животными, вероятно, были еще менее отчетливыми, – говорит Форти. – Нет такого критерия, который бы убедительно отделял одно от другого». Нет согласия и в отношении того, что эдиакарские существа являются предками чего-либо живущего ныне (за исключением, возможно, некоторых видов медуз). Многие авторитеты видят в них неудачный эксперимент, несостоявшуюся попытку усложнения, возможно, из-за того, что инертные эдиакарские существа были сожраны или вытеснены более гибкими, приспособляемыми и сложными животными кембрийского периода. Складывалось впечатление, что в конечном счете они не сыграли такой уж важной роли в развитии жизни на Земле. Многие авторитеты считали, что на грани докембрия и кембрия имело место массовое вымирание и что всем эдиакарским существам (за исключением, возможно, некоторых медуз) не удалось перейти на следующую ступень развития. Другими словами, подлинное развитие сложной жизни началось с кембрийского взрыва. Во всяком случае, так представлял себе Гоулд. Что касается ревизии ископаемых из Берджесских сланцев, то почти сразу подобные интерпретации стали ставить под сомнение, в особенности трактовку этих интерпретаций Гоулдом. « Между тем именно так были склонны описывать ситуацию многие журналисты-обозреватели. Один из них, публикуясь в «Нью-Йорк тайме бук ревью», балагурил о том, что после книги Гоулда ученые «отбрасывают некоторые предрассудки, которые они не проверяли много поколений. Нехотя или с восторгом, но они признают, что человек в той же мере является случайным порождением природы, как и результатом последовательного развития». Но настоящий накал направленных против Гоулда страстей возник из убеждения, что многие его выводы были просто ошибочными или же безответственно раздуты. Докинс в журнале Отмечая, как часто повторяют эту мысль – о том, что нет новых форм строения организма, – Докинс пишет: «Удивительное было время, – говорит теперь Форти, – особенно когда вспоминаешь, что все вертелось вокруг того, что происходило 500 млн лет назад, но страсти действительно разбушевались. В одной из книг я в шутку заметил, что, прежде чем взяться за кембрийский период, мне хочется надеть защитную каску, но в самой шутке была известная доля истины». Но самой странной была реакция одного из героев «Удивительной жизни», Саймона Конвея Морриса, который поразил многих палеонтологов, обрушившись на Гоулда в собственной книге «Тигель творения». « Когда я спросил об этом Форти, тот ответил: «Что тут сказать, все это выглядело довольно странно, даже гадко, потому что Гоулд очень лестно отзывался о нем. Могу лишь предположить, что Саймон смутился. Знаете, наука меняется, а книги остаются, и я полагаю, что он сожалел, что так непоправимо связан со взглядами, которые теперь он не во всем разделял. Там было упоминание о той истории с «Твою мать, только не новый таксон!», и я предполагаю, он сожалел, что приобрел из-за нее такую славу. Читая книгу Саймона, никогда не подумаешь, что его взгляды когда-то были почти идентичны взглядам Гоулда». Все дело было в том, что начался период критической переоценки ископаемых раннего кембрия. Форти и Дерек Бриггс, еще один из главных героев книги Гоулда, применили для сравнения различных берджесских ископаемых метод, известный как кладистика. Несколько упрощенно, кладистика – это систематизация организмов по общим характерным чертам. Форти в качестве примера приводит идею сравнить землеройку со слоном. Если принять во внимание удивительный хобот и большие размеры слона, можно сделать вывод, что у него мало общего с крошечной землеройкой. Но если бы вы сравнили их обоих с ящерицей, то увидели бы, что слон и землеройка имеют очень много общего в строении тела. По сути, Форти имеет в виду, что там, где Гоулд видел слонов и землероек, они с Бриггсом видели млекопитающих. По их мнению, берджесские существа не столь уж необычны и разнообразны, как это кажется на первый взгляд. «Они подчас не удивительнее трилобитов, – говорил мне Форти. – Просто почти за 100 лет мы привыкли к трилобитам. Хорошее знакомство, знаете ли, порождает немного пренебрежительное отношение». Следует заметить, что все это не было результатом небрежности или невнимательности. Объяснение форм и родства древних животных часто на основании деформированных и фрагментарных находок – дело весьма мудреное. Эдвард О. Вильсон отметил, что если отобрать отдельные виды современных насекомых и представить их как ископаемых вроде берджесских, никто ни за что не догадается, что все они принадлежат к одному таксону, настолько различно их строение. Важную роль в пересмотре также сыграло открытие еще двух мест с раннекембрийскими окаменелостями – в Гренландии и в Китае, а также несколько разрозненных находок, которые вместе ввели в оборот много новых и порой даже лучших образцов. В результате выяснилось, что берджесские ископаемые, в конце концов, не так уж сильно разнятся. Оказалось, что Так что в конечном счете образцы из Берджесских сланцев были не такими уж впечатляющими. Но от этого, как писал Форти, «они не сделались менее интересными или необычными, просто стали более объяснимыми». Причудливое строение их тел было своего рода буйством юности – эволюционный эквивалент шипов в волосах или пирсинга в языке. В конце концов с возрастом их формы обрели более уравновешенный, устойчивый характер. Но все еще оставался вечный вопрос: откуда взялись все эти животные, как они вдруг появились из ниоткуда? Увы, оказывается, кембрийский взрыв мог вовсе и не быть таким уж бурным. Животные кембрийского периода, как теперь считают, вероятно, существовали долгое время, но просто были слишком малы, чтобы их разглядеть. Снова ключ к разгадке дали трилобиты – особенно в отношении того казавшегося окруженным таинственностью более или менее одновременного появления различных типов трилобитов на далеко разбросанных по всему земному шару местонахождениях. На первый взгляд кажется, что внезапное появление множества полностью сформировавшихся, но разнообразных существ по всему миру добавляет загадочности кембрийскому взрыву, но на самом деле все как раз наоборот. Одно дело, если хорошо сформировавшееся существо вроде трилобита появляется обособленно – это действительно нечто удивительное, – но одновременное появление множества их, весьма различных, но родственных друг другу, в таких отдаленных захоронениях окаменел остей, как Китай и Нью-Йорк, явно наводит на мысль, что нами упущена значительная часть их истории. Не могло быть более убедительного свидетельства того, что у них был общий предок – какой-нибудь дедовский вид, положивший начало линии в весьма отдаленном прошлом. А причина того, как теперь считают, что мы не нашли более ранние виды, состоит в том, что они были слишком малы, чтобы сохраниться. Форти говорит: Кстати, Реджинальд Спригг в конце концов получил запоздалое признание. В его честь был назван один из главных родов древних существ, |
||
|