Похождения видов. Вампироноги, паукохвосты и другие переходные формы в эволюции животных - Андрей Юрьевич Журавлёв

1901 г., проделав изрядный путь, к месту прибыла экспедиция под руководством консерватора Зоологического музея Отто Федоровича Герца. «Мы долго не в силах были отойти от этого легендарного существа, один вид которого наполнял суеверным страхом первобытных жителей тундры и тайги»[35], – записал первые впечатления препаратор экспедиции Евгений Васильевич Пфиценмайер (рис. 4.9). Чтобы извлечь мамонта, над трупом возвели деревянный сруб, круглосуточно отапливаемый печами. Вывозили гиганта (более 4 м длиной и 2,8 м высотой) на санях, запряженных лошадьми, затем на оленьих упряжках, для чего махину пришлось расчленить: одна упряжь не могла сдвинуть с места даже ногу. Последние две недели (от Иркутска до Санкт-Петербурга) мамонт хоть и по частям, но с комфортом ехал в особом вагоне-холодильнике, прицепленном к почтовому поезду. В 1903 г. Берёзовского мамонта – уникальный экспонат, одну из наиболее полно сохранившихся мумий взрослого животного – выставили в Зоологическом музее.

В Северной Америке находки совсем древних мумий были не столь внушительными, зато обильными: в 1909 г. Чарльз Уолкотт, палеонтолог (впоследствии руководитель) Геологической службы Соединенных Штатов, в почти недоступных Скалистых горах на западе Канады (пров. Британская Колумбия) открыл удивительное местонахождение кембрийских (505 млн лет) организмов, известное как сланец Бёрджесс. Чего здесь только не было: водоросли, губки, всевозможные черви и членистоногие, причем все это не в виде кусочков скелетов, а целиком – с лапками, покровными чешуями, кишечником! Никто не ожидал, что столь эфемерные и столь древние создания могут так прекрасно сохраниться. За несколько полевых сезонов семья Уолкотта (он и его дети Элина и Стюарт) собрали здесь более 65 000 экземпляров ископаемых. Среди них такие знаковые формы, как банффия (Banffia), опабиния (Opabinia), элдония (Eldonia) и ханцеллория (Chancelloria). Ученый посвятил находкам из Бёрджесса несколько увесистых томов. Его богатая коллекция, хранящаяся в музее Смитсоновского института в Вашингтоне, до сих пор служит источником новых открытий. Всего этого Уолкотт добился вопреки обстоятельствам: он не получил высшего образования и до 26 лет работал в скобяной лавке, в свободное время занимаясь сбором фоссилий.

Не обошла череда важных открытий и колыбель современной геологии – Шотландию. В 1912 г. Уильям Макки, один из последних практикующих врачей, кто прекрасно разбирался в тонкостях науки об окаменелостях, обнаружил в кремнистых сланцах возле местечка Райни под Абердином остатки растений и пресноводных рачков удивительной сохранности. Разрезав на тонкие прозрачные пластинки – шлифы, их можно было изучать под оптическим микроскопом, словно современные препараты, и видеть органы, ткани, клетки, поселившиеся в них симбиотические грибы и цианобактерии. Эти организмы, благодаря пропитке горячими вулканическими растворами, окремнели в начале девонского периода (408–411 млн лет) и сохранились в мельчайших деталях, так что по ним можно изучать весь состав одного из древнейших сообществ. А состояло оно из очень разных предков современных растений, включая, конечно, ринию (Rhynia), многометровых грибов и множества первых наземных членистоногих.

Именно изучение ископаемых сообществ помогло профессору метеорологии и геофизики Альфреду Вегенеру из Грацкого университета понять, что лик Земли тоже меняется, эволюционирует. Суть его теории, которую мы знаем теперь как тектонику плит, заключается в том, что континенты не застыли раз и навсегда в том или ином положении, а движутся. Все это Вегенер изложил в книге «Происхождение континентов и океанов» (1915).

Долгое время проведя в экспедициях на закованной во льды Гренландии, он обратил внимание на особость ледниковых отложений и понял, что по характерным признакам можно найти следы древних оледенений. По таким каменноугольным и пермским следам, оставшимся в Южной Америке, на юге Африки, в Индии и Австралии, он понял, что все это – части некогда единого континента, пребывавшие в те периоды совсем в других, приполярных широтах. А значит, и весь мир был другим. Чтобы окончательно доказать теорию континентального дрейфа, Вегенер использовал другие индикаторы древнего климата: комплексы ископаемых растений, распределение которых по земному шару показало не только положение тропических широт (их трассируют остатки теплолюбивых угольных лесов), но и опять же – единство южных континентов, где произрастали холодоустойчивые листопадные глоссоптерисовые леса, состоявшие из близких видов растений. В свою очередь, распределение комплексов ископаемых животных помогло выявить еще более тонкие детали прежних взаимосвязей разных ныне континентов.

В 1920-е гг. знаток нескольких азиатских языков Рой Чэпмен Эндрюс, которого считают одним из прообразов Индианы Джонса, отправился из США в Монголию. Здесь он впервые обнаружил яйца динозавров, а также множество великолепно сохранившихся скелетов ящеров, включая велоцираптора (Velociraptor), протоцератопса и древних млекопитающих, в том числе крупнейшего хищника в истории этой группы – эндрюсарха (Andrewsarchus, или «начальник Эндрюс», был назван в честь первооткрывателя другим именитым палеонтологом, Генри Осборном), только длина черепа которого превышает 80 см. Исследования Монголии продолжили Иван Антонович Ефремов и Совместная Советско-Монгольская палеонтологическая экспедиция.

Главной заслугой И. А. Ефремова, а также Романа Федоровича Геккера, еще одного ученого из Палеонтологического института АН СССР, было создание новых направлений в палеонтологии – тафономии и палеоэкологии. Они поняли, что для проникновения в природу вымерших организмов нужно изучать среду их обитания, особенности взаимоотношений с другими членами древних сообществ и череду посмертных изменений, т. е. внимательно исследовать сами отложения.

В 1930-е гг. Роман Козловски (после войны он создаст Институт палеобиологии Польской академии наук – один из флагманов науки об ископаемых существах) придумал новый способ высвобождения органических остатков из каменных гробниц: растворял кварцевые породы в плавиковой кислоте и извлекал органические скелеты разных животных. Особенно интересных результатов Козловски добился с граптолитами, спор о природе которых длился уже два столетия: ему удалось проникнуть в тонкую структуру их трубчатых скелетиков и понять, что эти колониальные организмы относятся к полухордовым. Физхимик и изобретатель Адольф Мите из Берлинской высшей технической школы выяснил, что зольнхофенские ископаемые по-разному отражают излучение ртутной лампы (флюоресцируют), и это дало возможность понять, где расположены почти невидимые при обычном свете органы животного, а где вмещающая порода. (Имя этого ученого, правда, больше известно благодаря афере – получению золота путем испарения ртути; лишь много лет спустя выяснилось, что ничтожное количество золота происходит из сплава медных проводов, подведенных к лампе.)

В середине XX в. пришло время «немых» – так в геологии называют породы, не содержащие палеонтологических остатков. Речь идет о толщах докембрия возрастом свыше 540 млн лет: в СССР, Австралии, Америке из них научились извлекать оболочки и слепки всевозможных организмов – одноклеточных и многоклеточных водорослей, грибов, удивительных вендобионтов. Для советской науки 1960–70-е гг. стали «золотым веком»: геологи и палеонтологи освоились на просторах Сибири, и оказалось, что слоям с кембрийскими трилобитами и брахиоподами, с которых начиналось летоисчисление земной жизни при Дарвине, здесь предшествуют сотни и тысячи метров морских осадочных отложений. Чего в них только не было!