Чтение онлайн

Сейчас почти ежегодно в печати — по крайней мере в научно-популярных журналах — появляется какая-нибудь новая теория. В 1997 г. Ричард Мюллер из Калифорнийского университета в Беркли и Гордон Макдоналд из Международного института анализа прикладных систем в Лаксенбурге (Австрия) построили новую компьютерную модель, использовав циклы Миланковича. Как установлено, ежегодно на Землю выпадает 30 000 тонн космической «пыли», которую мы не замечаем из-за изобилия «летающей вокруг сажи» — по образному выражению Николса и Мея (1960-е годы). Однако Мюллер и Макдоналд теоретически показали, что раз в 100 000 лет Земля из-за наклона своей оси проходит сквозь особую полосу космической пыли. В результате количество этого вещества, попадающего на поверхность планеты, возрастает до критического уровня. Два других исследователя — Стивен Кортенкамп из Вашингтонского института Карнеги и Стенли Дермотт из университета Флориды — провели проверку этой гипотезы с помощью другой компьютерной модели. В 1998 г. они заявили, что дело здесь не в наклоне земной оси, а в форме орбиты, по которой Земля обращается вокруг Солнца, — этот вывод лучше согласуется с уравнением Миланковича. Как говорится в сообщении Мея, опубликованном в «Science News» в 1999 г., Кеннет Фарли из Калифорнийского технологического института обнаружил, что в осадочных отложениях каждые 100 000 лет действительно наблюдается трехкратное увеличение содержания космической пыли — но в период, когда модель предсказывает его уменьшение. «Здесь в самом деле творится что-то странное», — заключает Фарли.

В 1999 г. на свет появилась новая связанная с космосом теория. Речь шла о резком увеличении интенсивности космических лучей. Эти лучи постоянно бомбардируют Землю, но в случае увеличения интенсивности они способны вызвать существенное увеличение плотности облачного покрова. Интенсивность космических лучей можно измерить с помощью радиоактивного метода определения возраста пород, основанного на содержании изотопа 14С. Согласно сообщению «Discover» в апреле 1999 г., автору этой новой теории Хенрику Свенсмарку из датского Института космических исследований удалось получить доказательства того, что в течение последнего ледникового периода активность космических лучей выросла «почти в два раза».

Наличие множества новых теорий, выдвигаемых для объяснения причины оледенений, конечно, верный признак того, что это поле исследований перепахано еще не до конца. Некоторых ученых раздражают чересчур экзотические теории. Они предпочитают точные компьютерные модели и считают, что самозванные эксперты из слишком многих областей науки бесцеремонно встревают со своими досужими домыслами. Сама природа предмета неизбежно вовлекает в дискуссию самых различных специалистов. Общепризнано, что следует принимать во внимание циклы Миланковича, хотя мнения ученых расходятся относительно степени учета. Во всех случаях прочное место за столом в этой полемике занимают астрономы. То же относится и к биологам-эволюционистам, так как существовавшие в определенные периоды формы жизни свидетельствуют о том, что в это время происходило с климатом, а иногда они могли и воздействовать на него. Наиболее тесно взаимодействуют геологи и химики, например при добыче и анализе образцов осадков из океанических глубин. Хотя результаты ученых в одной области науки могут иногда подкреплять или даже подтверждать работы других, неизбежно наступают моменты, когда они начинают противоречить друг другу. То, что, допустим, кажется очень убедительным с точки зрения геологии, может вступать в конфликт с данными эволюционной теории, и наоборот.

Многие ученые, по существу, весьма пессимистично относятся к возможности когда-либо до конца решить загадку развития оледенений. Некоторые считают, что количество информации слишком велико. Конечно, если циклы Миланковича играют столь важную роль, как это считают многие ученые, то ответ должен появиться примерно в ближайшие 2000 лет. Нас ожидает наступление новой ледниковой эпохи. Но есть трудности и в этом сценарии. Выделение в атмосферу избыточных количеств углекислого и других парниковых газов в результате человеческой деятельности приводит к глобальному потеплению, из-за которого весь процесс может нарушиться. В таком случае мы вместо ожидаемого оледенения навлечем на себя период таяния полярных льдов и наступления прекрасной погоды, подходящей для гиппопотамов в Хартфордшире (если только он не окажется под водой из-за подъема уровня моря). Но даже это не было бы чем-то совершенно новым. В конце концов, был же период длительностью более 200 млн. лет — время динозавров, когда не происходило ничего похожего на оледенение. Фактически даже за последние 35 млн. лет, когда прошли многочисленные ледниковые эпохи, они не всегда появлялись точно вовремя. Быть может, причины оледенений столь разнообразны и столь сложны, что в реальности не существует никакого графика, по крайней мере в пределах всей геологической истории. Возможно, попытки раскрыть эту неразрешенную тайну больше свидетельствуют о стремлении людей к порядку, чем о чем-либо еще.

1. Lamb, Simon and David Sington. Earth Story. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1998. В этой книге, основанной на телевизионной серии Би-Би-Си, описывается, как сказано в подзаголовке, «формирование облика Земли», т. е. помимо оледенений рассматривается много других тем. Но при этом подробно и прекрасно написана длинная, богато иллюстрированная глава, посвященная данному вопросу.

2. Levenson, Thomas. Ice Time. New York: Harper & Row, 1989. В книге с подзаголовком «Климат, наука и жизнь на Земле» представлены важнейшие факты, касающиеся изучения ледниковых периодов, и она вовсе не устарела, как может показаться из даты ее публикации, особенно если учесть, что новые теории, в изобилии появляющиеся в последние годы, в основном противоречат друг другу. К тому же это прелестная и весьма доступная книга.

3. Langway, С. С, Н. Oeschger, and W. Dansgaard, Eds. Greenland Ice Core. Washington, DC: American Geophysical Union, 1985. Читатели, интересующиеся подробностями бурения с отбором ледового керна в Гренландии и причинами, по которым оно проводилось, убедятся, что это увлекательная книга, хотя в ней и использована специальная терминология.

Замечание. О новых достижениях в данной области читатели смогут узнать из научно-популярных журналов. Это один из тех вопросов, которые средства массовой информации очень любят подхватывать и делать из них сенсации или представлять в отрыве от контекста.

Всеобщее увлечение динозаврами впервые достигло своего апогея в 1854 г., после того как лондонский Хрустальный дворец, колоссальное стеклянное сооружение со стальным каркасом, первоначально построенное для Всемирной выставки 1851 г., был перемещен в пригород Сиденем и вновь открыт королевой Викторией и принцем Альбертом. По предложению принца Альберта парк вокруг восстановленного Хрустального дворца был оживлен фигурами воссозданных животных прошлых эпох, в том числе динозавров. Слово «динозавр» (означающее «ужасающая ящерица») придумал в 1841 г. профессор анатомии Королевского хирургического колледжа Ричард Оуэн, употребивший его в своей 2,5-часовой лекции, озаглавленной «Доклад об ископаемых британских рептилиях». Работа по воссозданию облика вымерших животных выпала на долю художника и скульптора-анималиста Бенджамина Уотерхауса Хокинза.

В то время были известны только три вида динозавров: мегалозавр юрского периода, игуанодонт и гилеозавр позднемелового времени. Не имея для работы ни одного полного скелета, Хокинз поневоле должен был проявить творческую фантазию, и результаты, естественно, в основном оказались неудачными. Игуанодонт (буквально «зуб игуаны») был так назван Оуэном потому, что все, на чем он первоначально основывался, были зубы, по виду напоминавшие зубы современной игуаны. Хокинз «увеличил» игуану, так что она стала напоминать носорога огромного размера, и проделал то же самое еще с двумя животными. Все они были изображены идущими на четырех ногах. Теперь уже мы знаем, что так перемещались только гиле-озавры. Некоторые из менее известных рептилий, принадлежащих к динозаврам, превратились в гигантских черепах и лягушек. Скульптуры произвели сенсацию, а размеры игуанодонта были столь велики, что, удалив его спину, внутри него смогли разместить стол для данного Оуэном торжественного обеда на 21 персону. До конца своей жизни Хокинз изготавливал и устанавливал подобные скульптуры динозавров в Америке и в Англии, а поскольку он был действительно очень талантливым человеком, то сумел делать свои последующие творения с учетом новых открытий гораздо более точными.

Ричард Оуэн ввел термин «динозавр». На снимке, сделанном в 1860-е годы, он позирует неизвестному фотографу, находясь перед большим скелетом динозавра, который он собирал, и держа в руке его кость. Задний план всей фотографии сильно испорчен, но оставшаяся часть снимка передает властный нрав этого человека.

Представление о том, что все динозавры были четвероногими, быстро изменилось, после того как в 1866 г. американский палеонтолог и специалист по ящерицам Эдвин Дринкер Коуп в мергельных ямах в штате Нью-Джерси обнаружил кости существа, которое он назвал Laelaps aquilunguis. (В греческой мифологии Лелап было именем собаки, которую богиня Диана подарила молодому охотнику Цефалу; эта собака впоследствии окаменела, застыв в прыжке, — результат одной из хорошо известных ссор между богами на Олимпе.) Скелет, который откопал Коуп, был достаточно полным и позволил ему сделать вывод, что этот динозавр ходил на двух ногах, а передние лапы у него были короткими и скорее походили на небольшие руки. В результате этой находки было установлено, что, по крайней мере, некоторые динозавры передвигались прыжками подобно гигантским кенгуру.

Однако самым устойчивым из предположений, основанных на связи динозавров с ящерицами, была гипотеза о том, что они должны быть холоднокровными животными типа крокодилов, а не теплокровными, как млекопитающие. Холоднокровных животных называют эктотерминескими, подразумевая под этим, что они согревают свое тело, поглощая солнечное тепло. Теплокровные же животные, в том числе все млекопитающие, являются эндотермическими, т. е. вырабатывают собственное тепло внутри себя. Но это вовсе не означает, что у ящериц в буквальном смысле слова холодная кровь: температура их тела может быть такой же, как у млекопитающих, а иногда и выше. Просто температура этих животных регулируется совершенно иными биологическими системами.

Все земноводные и большинство рептилий имеют трехкамерное сердце, состоящее из двух тонкостенных предсердий, которые расширяются при поступлении в них крови, и одного толстостенного желудочка, который выталкивает кровь в сосуды. У птиц и млекопитающих четырехкамерные сердца с двумя предсердиями и двумя желудочками. Единственному желудочку сердца ящерицы приходится выполнять две функции — не только прокачивать кровь из легких в сосуды тела, но и возвращать в оборот кровь из тела, направляя ее снова в легкие. Легкие обеспечивают запасы кислорода в крови, а по мере ее движения по телу до возвращения в легкие концентрация кислорода уменьшается. У ящерицы в единственном ее желудочке кровь, насыщенная свежим кислородом из легких, и «отработанная» кровь, вернувшаяся в сердце после циркуляции по телу, неизбежно смешиваются. Значит, в мышцы, для того чтобы обеспечить их энергией и привести в действие, поступает кровь, гораздо менее богатая кислородом. Чтобы восполнить недостающую энергию, ящерицы и крокодилы должны подолгу греться на солнце (до 90% дневного времени) — это позволяет им запасти достаточное количество тепла, чтобы обеспечить длительную активность. У млекопитающих и птиц наличие второго желудочка сердца позволяет не смешиваться насыщенной кислородом крови из легких и использованной крови, поступающей из остальных частей тела. В результате мускулам достается намного больше кислорода. Единственный недостаток физиологии птиц и млекопитающих состоит в том, что для поддержания подвижности им требуется больше пищи.