Чтение онлайн

Несмотря на медленное начало биоминерализации, примерно 530 млн лет назад живые существа с твердым скелетом внезапно распространились повсюду. Всевозможные разновидности ногастых трилобитов и бороздчатых двустворчатых моллюсков, похожих на орех брахиопод и хрупких веерообразных мшанок, ноздреватых губок и рогатых кораллов сохранились во всех осадочных породах, отлагавшихся слой за слоем по всему земному шару. В отложениях от Монтаны до Марокко можно наткнуться на слой – надежный отпечаток истории, – который свидетельствует о точном времени поразительного изобретения биоброни.

Одно из самых замечательных мест, где можно проследить внезапный переход от мягкотелых к панцирным животным, находится в историческом оазисе Тиут у подножья живописного хребта Антиатлас в западной части Марокко. Тысячи метров открытых всем ветрам, почти вертикальных карбонатных отложений в долине реки Соусс дают наглядное представление о конце Эдиакарского и начале Кембрийского периода. Слой за слоем красновато-бурого известняка совершенно не содержит привычных видов ископаемых. Можно пройти целый километр вдоль покрытого галькой берега реки, большую часть года полностью пересыхающей, и не обнаружить ничего, кроме прорытого червяком хода.

Внезапно в одном из слоев известнякового холма прямо над деревней – горизонт, который издали ничем не отличается от остальных, нижних или верхних, – обнаруживаются ископаемые. Eofallotaspis, пожалуй, древнейший из трилобитов, знаменует начало кембрийского взрыва. В более молодых слоях, залегающих немного выше этого знаменательного слоя, обнаруживаются новые виды: характерные 5-сантиметровые овальные отпечатки Choubertella и Daguinaspis. Последний встречается довольно часто, но самый богатый находками слой располагается на территории, окружающей могилу мусульманского святого, место поклонения верующих. Небольшое белое строение с куполом окружено невысокой скалистой грядой, изобилующей отпечатками трилобитов. Пришлым геологам не позволят нарушать покой усыпальницы стуком молотка о зубило. На местных ребятишек, видимо, запрет не распространяется, и они бодро продают «жуков из Тиута» туристам, постучав в окно машины со словами «Эй, мистер, сто дирхемов!» (около 12 долларов) и протягивая свежевыкопанные окаменелости. Я не торгуюсь. Я покупаю все.

Многие годы я собирал преимущественно ископаемых членистоногих. Невозможно передать словами, какие чувства охватывают, когда, отколов кусок породы, обнаруживаешь внутри целого окаменевшего трилобита. Наверное, рыбак испытывает нечто подобное, поймав крупную рыбу, или игрок в покер, которому выпала полная флешь; для меня потрясением всегда является находка редкого вида животного, жившего 500 млн лет назад.

Какое-то время меня вполне удовлетворяли такие находки. Потом, весной 1970 г., будучи студентом старших курсов, я слушал первый настоящий курс палеонтологии уважаемого Роберта Шрока. Боб Шрок преподавал в MTI почти сорок лет и почти двадцать лет, после Второй мировой войны, возглавлял в нем отделение геологии и геофизики. Опубликовав множество трудов, самым выдающимся из которых является Каталог ископаемых Северной Америки, увесистый компендиум с фотографиями характерных образцов по всем геологическим периодам, он был титаном в этой области, талант которого воодушевлял студентов.

Роберт Шрок, талантливый педагог, покорял своей мягкой улыбкой, естественным общением, чувством юмора и бесконечной любовью к профессии. Он вел занятия в непринужденной, дружеской манере, рассказывая о древних временах с живостью очевидца. Именно так он поведал студентам о сделанном 100 лет назад случайном открытии сланцев Бургес в Британской Колумбии – местонахождение возрастом 505 млн лет, где были обнаружены замечательные ископаемые мягкотелых организмов, широко известные благодаря труду Стивена Джея Гулда «Удивительная жизнь». Он описал, как прелестные ископаемые остатки мелких лягушек сохранились в мелкозернистых илистых осадках в стволах деревьев возрастом 300 млн лет – в Джоггинсе, на западном побережье Новой Шотландии (мелкие лягушки запрыгивали в дупла стволов и не могли выбраться оттуда). Он живописал картины того, что происходило 90 млн лет назад, когда обширное внутреннее море покрывало территорию нынешних Великих равнин американского Среднего Запада – моря, где между собой соперничали гигантские рептилии и кальмароподобные аммониты.

По прихоти судьбы, мы с моей женой Марджи (в то время студенткой старших курсов в Уэлсли-колледже) оказались двумя последними студентами Боба Шрока. Весной 1970 г. студенческие протесты против войны во Вьетнаме достигли апогея; занятия срывались, размеренная жизнь института была нарушена. Учитывая охватившее всех безумие, руководство MTI позволило студентам свободно посещать занятия по системе «зачет – незачет», отменив экзамены с оценкой в баллах. Мы с Марджи оказались единственными, кто выбрал экзамен с оценкой по палеонтологии. Наш изнурительный итоговый экзамен представлял собой недельный марафон, в течение которого мы должны были распознавать все образцы из целой кучи окаменелостей и зарисовывать их. Рисование, конечно, составляет важную часть в подготовке профессиональных исследователей, но я от природы лишен к этому способностей. Каждый карандашный набросок был для меня настоящим кошмаром; на него уходила целая вечность, и я даже припомнить не могу, сколько ластиков я на это творчество извел.

Этот курс палеонтологии оказался последним. Новым деканом факультета в 1965 г. стал сейсмолог Франк Пресс и произвел «смену караула», увеличив количество часов для точных наук, математики и физики в специализации «Наука о Земле». Нарисованные окаменелости не вписывались в этот современный подход, при котором глобальная тектоника затронула не только континенты, но и учебный план.

Под влиянием последнего курса палеонтологии мы с Марджи впоследствии тратили чуть ли не все выходные, бродя по местам, богатым ископаемыми. В течение нескольких лет мы собирали окаменелые образцы папоротников на юге Массачусетса, кораллов на северо-востоке Пенсильвании, брахиопод в восточной части штата Нью-Йорк и трилобитов на северо-западе Вермонта. Занятия у Шрока заставили нас взглянуть на эти ископаемые находки совсем под другим углом. Каждый вид породы и набор окаменелостей повествовал о разнообразии древних экосистем.

Мы узнали, что в любой отдельно взятый период несколько разных видов пород – различных фаций – формируется в определенном месте и на определенной глубине водоема. Песчаник формируется ближе всего к берегу, в неровных, мелководных приливных зонах. В них сохраняются окаменелости крупных моллюсков и улиток с прочными раковинами, которые способны выдержать бурный прибой. В отличие от песчаника, известняк включает древние коралловые рифы, а также богатое разнообразие живых организмов – стебельчатых морских лилий, морских звезд, улиток, плеченогих и другие виды, обитающих в прогретых солнцем лагунах. Многие из изысканных трилобитов в рифовых экосистемах отличаются огромными глазами, способными просматривать окружающую среду на все 360°. Еще дальше от берега в глубоких, темных водах медленно накапливаются черные сланцы; их фауна состоит из фильтраторов [12] и черных трилобитов – организмов, резко отличающихся от тех, что обитают в менее глубоких светлых зонах.

Каждое обнажение отражает определенный период времени и место, а последовательность слоев, расположенных друг над другом, повествует о характере перемен. Особенно выразительные чередования слоистых пород часто связаны с экономически ценными (а потому хорошо изученными) угольными месторождениями. Уголь, в изобилии формировавшийся в заболоченных прибрежных зонах 300 млн лет назад, обычно залегает между слоями песчаника, которые, в свою очередь, граничат со сланцами. Такая последовательность – сланец, песчаник, уголь, песчаник, сланец, повторяющаяся несколько раз, свидетельствует о значительной разнице в уровне моря, который то поднимался, то опускался, то снова поднимался, возможно, в связи с продвижением и отступлением полярных льдов и глетчеров. Напрашивается неизбежный вывод о том, что за сотни миллионов лет уровень воды в океане постоянно менялся на сотни метров.

Современному человеку, с нашими гигантскими прибрежными городами и обширными морскими инфраструктурами, уровень воды в океане (по крайней мере в пределах ритма приливов и отливов) представляется постоянным в масштабе всей планеты. Мы с трудом представляем себе изменение даже метра на три, не говоря уже о сотнях метров. Но исследование осадочных пород однозначно указывает на такие перемены. В течение последних нескольких десятков тысяч лет уровень воды в океанах неоднократно то поднимался более чем на 50 м, то опускался на 100 м ниже современного. Вне всякого сомнения, такие сдвиги будут происходить снова, радикально меняя очертания берегов. Вот такую историю рассказывают нам горные породы и ископаемые экосистемы.

Самое кардинальное преобразование суши в истории планеты было связано с возникновением наземных растений – новшеством, фиксируемым по наличию отчетливых, микроскопических спор в породах возрастом 475 млн лет. Хотя сами отпечатки нежной, легко поддающейся разрушению растительности тех времен не сохранились, по крайней мере пока не обнаружены, те первые настоящие растения, возможно, походили на современный печеночный мох (печеночник) – это были лишенные корней, крепко цеплявшиеся за землю потомки зеленых водорослей, способные выжить лишь в низменных, сырых местностях. В течение более 40 млн лет, судя по сохранившимся в наземных породах спорам, именно такие растения выживали на суше. Эволюция тех выносливых растительных первопроходцев, видимо, проходила медленно, но неуклонно.