Летающие жирафы, мамонты-блондины, карликовые коровы... От палеонтологических реконструкций к предсказаниям будущего Земли

Один год из жизни палеонтолога

В какую сторону ни посмотришь с обрыва, везде таежная осень. На сотни километров вокруг лишь тайга и осень. И еще реки: изумрудно-зеленая Юдома и темно-синяя Мая. Превратившись в единое целое, они долго движутся, не смешивая своих красок: две реки в одном русле. А под нами триста метров белого докембрия, по которому с криками, в клубах известковой пыли, катится китайский профессор. Внизу он отряхивается, заклеивает пластырем разбитые пальцы и вновь карабкается вверх. Там самое интересное…

Что такое докембрий? Это семь восьмых истории Земли, запечатленной в камне, — три с половиной миллиарда лет из четырех. «На вопрос, почему мы не находим богатые ископаемыми остатками отложения, относящиеся к этим ранним периодам… я не могу дать удовлетворительный ответ, — с горечью писал в середине XIX века Чарлз Дарвин. — Данный факт должно оставить необъяснимым; и он может служить убедительным доводом против взглядов, здесь принятых». «Здесь» — это «Происхождение видов», «взгляды» — эволюционная теория. «Эволюционисты — всего лишь мечтатели, не имеющие научной основы для своих догм», — язвил известный палеоботаник и геолог Джон Доусон в книге «К истокам жизни» по поводу таких ученых, как Дарвин, надеявшихся увидеть хоть что-то живое (бывшее когда-то живым) в бесконечных немых докембрийских толщах.

Сто лет спустя ничего не изменилось. «Если Спригг продолжит в том же духе, то кончит в сумасшедшем доме», — говорил учитель Реджиналда Спригга, профессор Аделаидского университета и крупный исследователь Антарктиды сэр Дуглас Моусон. Реплика была адресована первооткрывателю знаменитых ныне докембрийских мягкотелых ископаемых в Южной Австралии. Моусон ничуть не сомневался, что столь сложные и огромные (до метра длиной и более) существа не могли оказаться в докембрийских отложениях, а значит, его молодой коллега по неопытности ошибся, но упорствует в своих заблуждениях. После работ советского палеонтолога Бориса Соколова стало ясно, что эти организмы жили в морях вендского периода, то есть в докембрийское время. Последовал вал открытий, и немые толщи заговорили — сочным языком эволюции мириад разнообразных существ, которых во второй половине прошлого столетия палеонтологи научились извлекать из древних отложений и из небытия.

Скептики все равно оставались. «[Докембрийские ископаемые] что-то слишком часто описываются и определяются двусмысленными латинскими именами», — отмечал опытный исследователь докембрия Престон Клауд в 1968 году. А четыре года спустя в его честь было названо первое открытое в этих слоях животное с минеральным скелетом — клаудина (Cloudina). Впрочем, трубчатая раковинка клаудины — существа, длиной в несколько миллиметров, — напоминающая стопку неаккуратно вложенных друг в друга мятых пластиковых стаканов без дна, это, скорее, не скелет, а так — почти незримая минеральная оторочка, утолстившаяся до видимых размеров после ее смерти.

Клаудину нашли в Намибии. И за полгода до того дня, как я и профессор Эдинбургского университета Рейчел Вуд оказались на верхней точке юдомского обрыва (а профессор Нанкинского института палеонтологии и геологии Маоянь Жу — под ним), мы сидели в кабинете Рейчел и рассматривали на мониторе, подключенном к микроскопу, срезы горной породы с клаудинами. Кроме них в этих образцах, бывших 550 миллионов лет назад частями бактериального рифа, встречались скелетики намакалатусов (Namacalathus) — чашечек[1] из Намы. Намакалатуса считали примитивным — одноклеточным — организмом. К тому же внешне он совсем не напоминал никого из ныне живущих существ, будь то животные, водоросли или какие-нибудь простейшие. На тонкой изогнутой ножке сидел шестигранник с круглой дыркой в центре каждой грани. Все это не более трех сантиметров высотой.

Стенка скелета была, правда, потолще (целых 100 микронов), чем у клаудины, и мы решили заглянуть внутрь…

«Что ты об этом думаешь?» — спросила Рейчел. «Думаю, что этот парень был не прост, — отвечал я. — И уж точно не простейшим: скелет у него пластинчатый, да еще с закономерными изгибами пластин. Так только раковины брахиопод и мшанок устроены». Брахиоподы — это двустворчатые морские животные, а мшанки — обладатели сложных ажурных скелетных колоний. И те, и другие питаются с помощью щупалец, вдоль которых реснички гонят съедобные частички, выцеженные из водной толщи, в рот. Поэтому эти столь непохожие друг на друга, но родственные организмы называются щупальцевыми. Почему бы им не иметь еще и некоего кузена из Намы, который жил за 20 миллионов лет до первых брахиопод и за 50 миллионов лет до первых мшанок?

Обитали намакалатусы в теплых мелководных тропических морях, причем в одной только Наме произвели на свет несколько жизненных форм. Там, где проходили сильные морские течения, скелет был потолще и покрыт шипами (способ укрепить защитную оболочку). Там, где места было мало — в рифовых полостях, — они были мелкие, гладкие и свисали гирляндами со сводов полости. А там, где расти требовалось быстро, пока не занес тонкий полужидкий ил, селились вплотную друг к другу и даже друг на друге. Все это напоминало мир из головы Джона Малковича в фильме «Быть Джоном Малковичем», когда в собственную голову угодил сам замечательный актер: высокие Малковичи и низенькие, толстые и худые, черные и белые… Малкович? Малкович!

Впрочем, удивляться тут нечему. Свободного пространства в докембрийской Наме хватало, скелетных конкурентов у намакалатуса, наоборот, не было, вот он и попытался заполнить мир исключительно собой, любимым. Как это делают, например, рыбки гольцы в послеледниковых озерах — лохах — Шотландии, где никого нет, кроме невсамделишных лохнесских чудовищ, то есть совсем никого нет. И из одной рыбы быстро получаются две, три, а то и четыре, настолько разных внешне и по образу жизни (одни — темные глубоководные крупные хищники, другие — серебристые мелкие вегетарианцы, обитающие у самой поверхности), что их близкое родство не всякий специалист заметит…

Однако тесные поселения намакалатусов оказались интересны и другим: на каждом кубочке сидело ровно два поменьше, причем на равных расстояниях от центра. «Так в случайных поселениях не бывает, — сказал я Рейчел. — Это они, наверное, почковались. Давай проверять»…

Чтобы проверить, Рейчел и наш общий подопытный кролик-аспирант Эмилия Пенни отправились в Намибию, а я сидел у монитора в Москве и управлял ими по скайпу, словно марсоходами или своими аватарами: «Левее, еще левее, вот этот камень подберите, переверните, выбросьте…»

В конце концов выбранные камни были распилены, чтобы просмотреть, кто и на ком там когда-то рос, а я набросал скетч, который был отправлен художнику Джону Сиббику, умевшему воплощать фантазии палеонтологов в жизнь. Джона увиденное явно вдохновило: уже на следующий день мы получили нечто косматое от щупалец, но вполне себе живое. Еще через пару дней статья про самое сложное докембрийское животное была поглощена бездонной всемирной паутиной и, недолго повисев в потаенных липких тенетах одного из ведущих научных журналов (того самого, которому 70 лет назад не приглянулись взгляды Спригга), быстро изжевана и выплюнута обратно с разгромной рецензий. Суть проклятий сводилась к тому, что «этого не может быть, потому что этого не может быть!».

«Нужен еще материал», — единогласно решили мы и посмотрели на Пенни…

А что, если кроме Намибии обследовать дно других докембрийских морей, где отлагались известковые илы и где, как следствие, могли сохраниться минеральные скелеты, тоже известковые? «Можем мы организовать экспедицию в Сибирь?» — спросила Рейчел. «Можем, но нужен третий». — «Почему?» — «Твоих университетских денег не хватит, а моих университетских денег вообще не бывает». И я вспомнил о геохимике Маояне Жу, с которым мы за год до этого стояли на горе Муфу, возвышающейся над Нанкином, и рассматривали странные точки в скале. «Да, скелетные докембрийские ископаемые у нас есть, та же клаудина, но у вас же в Сибири их, наверное, больше», — сокрушался он…

И сейчас на предложение рвануть этим летом в Сибирь Маоянь ответил улыбкой, растянувшейся во весь скайп.

23 августа мы стартовали из Якутска. Ночная тряска в кузове «ГАЗ-66» по дороге в Хандыгу (420 километров), стремительное плаванье-полет на полусамодельном судне на подводных крыльях, развивавшем порой скорость 70 километров в час против весьма неслабого течения Алдана до Усть-Маи (еще 400), трехдневный переход на моторках на 400 километров вверх по Мае и Юдоме, и мы у цели: на косе напротив того самого докембрийского обрыва…

И все это время глаза у моих коллег, даже китайских, делались круглее и круглее: четыре дня — более тысячи километров пути, — а кругом лишь тайга и тайга, не считая редких поселений, последним из которых была Усть-Мая. Бесконечный и совершенно нетронутый лесной массив. Ну где такое в Европе или в Китае увидишь? Вердикт был вынесен следующий: если даже ничего не найдем, все равно хорошо, что приехали. Конечно, приятным впечатлениям поспособствовал и стол (несколько составленных вместе пеньков), ломившийся от таежных яств — темно-синяя охта, красная брусника, бронзовые кедровые шишки (пусть и небольшие — со стланика), золотистая корочка на рыбе горячего копчения и коралловых грибах, даже ароматный хлеб свежей выпечки. Член нашей экспедиции, шеф-повар одного из якутских ресторанов Николай Атласов, знал свое дело и, хотя, будучи от рождения городским жителем, впервые оказался на земле предков-эвенков, быстро приспособился творить кулинарные изыски при помощи костра, железной печки, котелков и китайских термосов.

Погода тоже расщедрилась: ночная прохлада поспособствовала почти полному исчезновению комарья, а дневное тепло — не только работе, но даже купаниям в речке (пусть не всегда по своей воле и в одежде)…

На самом деле «рояль», как и положено, был уже припрятан в «кустах». Правда, где те «кусты», никто уже не знал, а «рояль» просто потеряли. Увы, такое порой случается. Так, например, случилось с докембрийским скелетным ископаемым суворовеллой (Suvorovella), найденной еще в год моего рождения (очень давно) на Юдоме: коллекция пропала, и никого из тех, кто знал о нужном разрезе-обрыве, уже не было. Осталась лишь публикация на серой газетной бумаге с невнятными фотоизображениями — нечто круглое и плоское. Разрезов же на Юдоме много. И каждый метров триста мощностью и километр-два протяженностью. Поди поищи здесь кругляш в пять рублей величиной и точно такого же цвета, как вмещающая порода. Но профессиональные палеонтологи потому и профессионалы, что могут все. Наш коллега, Андрей Иванцов из Палеонтологического института РАН, выбрал правильный обрыв, из которого к его ногам, буквально вывалился нужный камень, блок весом тонн в пять — откололся по весне, когда все тает и трескается, от 40-метрового утеса. На свежей отбитой поверхности и сидели рядками суворовеллы…

Найти нужный слой в обрыве — дело нехитрое. Нам не требуется даже летать с обрывов и вываливаться в одежде из лодки. Но дело в том, что сама по себе окаменелость, какой бы интересной она ни казалась, теряет всякую ценность, если вырвать ее из контекста — из вмещающих отложений. В этих слоистых и зернистых напластованиях скрыта подробнейшая летопись событий, которые привели к появлению именно в этом месте и именно в это время данного существа. А чтобы выяснить, что здесь случилось, нужно подробно задокументировать весь разрез, по сан-ти-мет-ру, ничего не пропуская. Вот и приходится лезть куда ни попадя, чтобы заполнить тот или иной пробел в виде осыпи-курума, задернованной и поросшей кустами шиповника части скалы или руслового прижима. Впрочем, мы не единственные посетители здешних мест: почти на самой вершине горы, в выемке, откуда вывалился и скатился, рассыпавшись курумом, огромный камень, аккуратно лежат несколько лиственничных жердочек — это эвенкийское святилище с идолами-шэнкэнами…

Конгломерат, с которого начинается разрез, — это галечник, образовавшийся, когда океан начал очередное наступление на Сибирский континент. Его сменяют песчаники — тоже результат размыва суши, но более мелкий: фронт океана ушел вперед, и на дно ложатся песчинки. Они сменяются еще более мелкими зернами — глинистой размерности. Затем — иссиня-черными известняками, каждый тончайший слоек которых покрыт корявой, навсегда застывшей бактериальной пленкой. Мы на максимальной для данного места океанической глубине. Черная поверхность срезается огромными — в десятки метров протяженностью и несколько метров мощностью — белыми линзами доломитов (это тоже карбонат, только в отличие от известняка соль магния, а не кальция). Линзы под наклоном напластовываются одна на другую, слагая 200-метровую толщу: пошел обратный отсчет — уровень моря не меняется, но океан мелеет, поскольку пространство ниже этого уровня шаг за шагом заполняется карбонатами. Их образованию тоже способствовали бактерии, выдающие свое присутствие изящными тонкослоистыми столбиками и конусами в несколько метров высотой. Да росли такие столбики не быстро — сотни лет, тысячи. Но ведь никто им не мешал. Пока не мешал…

А затем произошло событие — неприятное для мира бактерий и очень удачное для нас: на свет появились скелетные существа, сначала совсем непонятные, вроде клаудин, намакалатусов и суворовелл, затем более постижимые, такие, как хиолиты (почти моллюски), треугольные сколы раковин которых торчали из промытых рекой известняков в завершающей части разреза. А ведь кто-то из них был предком многоклеточных животных — хордовых — позвоночных и так далее вплоть до человека. Теперь мы знаем, когда это произошло — примерно 555 миллионов лет назад, и предполагаем где — в Сибири, все в этой же 200-метровой толще. Остается понять почему…

«Океан мог насытиться кислородом, — говорит Рейчел, когда мы сидим на обрыве в конце нашего экспедиционного пути. — Образование минерального скелета — процесс энергозатратный, без повышения темпов обмена веществ его не создашь, и без такого „энергетика“, как кислород, не обойтись».

«Изменилась кислотность океана, — не соглашается Маоянь, который в конце концов долез до нас и достает очередной рулон пластыря. — Вместо доломитов стали отлагаться известняки, вот и появился известковый скелет. Из доломита скелет никто не строит: он плохо растворяется, а значит, его кристаллы не поддаются „форматированию“. А скелет — это и есть совершенная форма».

Со скального выступа, на котором сижу я, открывается вид не только на Юдому, но и на обратную замшелую поверхность этого уступа. Под ним растет сильно объеденный куст моховки — одного из многочисленных местных видов дикой смородины и навалена свежая медвежья кучка… Но о своих наблюдениях я коллегам не говорю, а думаю, что скелет — удивительный орган: для одних надежное средство защиты — панцирь или раковина, для других — нападения — зубы или клешни. Достаточно было первому хищнику обзавестись минеральными зубами, и его потенциальные жертвы должны были попрятаться в минеральные убежища. Пресловутая гонка вооружений, начавшаяся 555 миллионов лет назад и не прекратившаяся по сию пору…

На обратном пути, на последнем таежном привале Рейчел говорит, что более всего она опасалась увидеть медведя, но все обошлось. «Зато он нас видел», — ошарашивает ее усть-майский егерь Иван Атласов. По возвращении в Усть-Маю нас ждал еще один приятный сюрприз: весь Интернет пестрел изображениями «косматого» намакалатуса из теперь уже опубликованной солидным журналом нашей статьи и комментариями к ней. Так, «Washington Post» сообщала: «Первые сложные животные существовали на миллионы лет раньше, чем прежде считалось». «То, чего не может быть», все-таки было признано существовавшим. А сибирские разрезы могут поведать еще много интересного…