Ричард Форти - Трилобиты: Свидетели эволюции

• Название: Трилобиты: Свидетели эволюции
• Автор: Ричард Форти
• Жанр: Биология
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-91671-274-2

Перед нами первая популярная книга на русском языке о трилобитах. Миллионы лет назад эти необычайные животные самых немыслимых форм и размеров, хищные и смирные, крошки и гиганты, царили в океанах и на суше… а потом исчезли. О загадках их ушедшей жизни интеллигентно и остроумно рассказывает Ричард Форти, большой знаток трилобитов, влюбленный в них с самого детства. Читатель не только получит основательные сведения о трилобитах и их современниках. Он почувствует поступь эволюции, которая произвела на свет этих существ, позволила им сначала триумфально шествовать по океанам и эпохам, а потом—таинственно исчезнуть. Вы узнаете, как с помощью трилобитов подвинуть Африку и как считать время по трилобитовому циферблату. Не менее увлекательно и драматично Форти показывает судьбы ученых и причудливый мир науки с его головоломками и озарениями.

---

При реконструкции конечностей Уолкотт обращался к аналогиям с ныне живущими ракообразными. Это подтверждают его дневниковые записи: «Чем больше я изучаю и сравниваю с современными ракообразными, тем яснее я вижу сходство в деталях строения» (12 июля 1877 г.). Хотя ученые убедительно претендуют на независимые наблюдения, даже самые честные неизбежно окажутся в плену предубеждений и предвзятых мнений — для них уже как бы существуют правдоподобные сценарии, созданные из их интеллектуального багажа и опыта. Уолкотт опирался на гипотезу о том, что трилобиты есть родственники ракообразных, — идею, витающую в воздухе. Вспомните описание у Гарди: «Один из примитивных ракообразных под названием трилобит», — а опубликовано это было в 1873 г. Одно и то же предположение породило и рабочую версию[14] Уолкотта, и фантазии Гарди, хотя и по разные стороны Атлантики. Кто знает, не листали ли два таких разных мыслителя одну и ту же книгу?

Конечности трилобита окончательно перебрались в трехмерный мир благодаря еще одной находке в штате Нью-Йорк. Образцы происходили из пород, совершенно не похожих на известняки, которые изучал Уолкотт. Это были темные сланцы, черные, как шляпа строгого джентльмена. Сланцы откалывались молотком и расслаивались на тонкие пластины. Это сланцы Ютика, которые обнажаются в карьере недалеко от города Рима (этот район штата Нью-Йорк был и остается классической для геологии областью). В некоторых слоях сланцев Ютика во множестве находили трилобитов Triarthrus — животных примерно сантиметровой длины. Трилобитоносная плита выглядела так, будто на нее заползла уйма больших мокриц и там умерла. Разглядывая одну такую плиту, студент-дипломник У. Д. Мэтью заметил нечто выступающее со стороны цефалона трилобита. Это напоминало две немного изогнутые золотые нити. Под лупой у нитей проявились сегменты и сужение к концу. Это были антенны! Уолкотт не увидел их на своих срезах. Антенны являются защитным авангардом на теле членистоногого: это одновременно и нос, и пальцы; они обследуют окружающую среду с поразительной чувствительностью. Детское название «щупики» — от слова «щупать» — до обидного далеко от их действительной эффективности. У трилобитов, как выясняется, есть глаза, чтобы видеть, и антенны для обоняния и осязания; и вот наш трилобит перестает казаться таким уж «примитивным».

Профессор Бичер из Колумбийского университета сразу понял важность находки. Место, откуда появились чудесные трилобиты, получило название Бичеровский трилобитовый слой, и уже к концу 1893 г. он опубликовал известие об этой находке. Затем он отыскал и остальные конечности на брюшной стороне Triarthrus, но не в виде неясных пришлифовок, а целые конечности, как на выставке, обведенные золотым контуром. Как раз золотая пленка и привлекла поначалу внимание к антеннам; она заместила их тонкую внешнюю кутикулу: на самом деле, это было не настоящее золото, а «золото дураков» — пирит. Что за чудо сохранности — как если бы небывало сноровистая рука напылила блестящий консервант на самые эфемерные анатомические части до самых мельчайших шипиков. Некоторые экземпляры оказались перевернутыми на спинку, будто прикрепленные булавкой в ожидании исследователя-биолога. Эти экземпляры, наконец, помогли разобраться с неясными вопросами анатомии трилобитов: здесь заканчивается путь, который начался с «плоской рыбы» Эдварда Ллуйда. Стало видно, что тонкие ножки, состоящие из большого числа члеников, находились под другим придатком конечности. Эти две части — ножка и ее придаток — не разделялись совершенно, а соединялись, что в целом соответствовало схеме Уолкота, только проще устроено. Внешний (верхний) придаток прикреплялся к членистой ножке у основания или близко к нему (поэтому такая конечность описывалась как двуветвистая, т.е. с двумя ветвями) и представлял собой тонкую, похожую на перышко щеточку из нитей или лепестков. К каждому сегменту по всей длине животного прикреплялась пара одинаковых ветвистых конечностей. Таким образом, снизу трилобит представлял собой серию повторяющихся модулей с конечностями более или менее одинакового строения, по паре на сегмент; в общей сложности в туловищном отделе их было десяток или около того.

Даже сегменты пигидия, похоже, имели по паре конечностей, которые становились все меньше по мере приближения к задней части животного. Под головным щитом находились три пары конечностей похожего устройства, а перед ними — пара антенн, но из одной ветви, немного загибающейся наружу. Профессор Бичер сделал серию моделей брюшной части Triarthrus, воплотив свое видение анатомии трилобита в скульптурной форме. Я держу в руках одну из этих моделей: эта выполненная из парижского гипса фигура вдвое больше натуральной величины. Изображение настолько правдоподобно, что меня не однажды просили выставить его в качестве «настоящего».

Изображение, конечно, не настоящее. Примерно каждые 30 лет со времени первой публикации Бичера кто-нибудь смотрит на Tharthrus из Ютики свежим взглядом и замечает новые подробности. Последним таким ученым оказался скрупулезный Гарри Уиттингтон, который в начале 1980-х предложил молодому исследователю Джону Алмонду отпрепарировать пиритизированные конечности воздушно-абразивным методом, когда специальный инструмент обрабатывает каменную поверхность струей тонкого порошка. Порошок тверже камня, но мягче, чем материал конечностей, так что конечности вытачиваются из камня без повреждений (по крайней мере, теоретически). Уиттингтону и Алмонду удалось рассмотреть структуру членистых придатков так же ясно, как если бы перед ними были ноги омара на обеденной тарелке — они даже разглядели щетинки на кончиках «ступней». Верхний придаток, тот, что аккуратно причесан, они посчитали органом дыхания — жаброй. Он отходил почти горизонтально под плевральной долей; действительно, такие «расчесочки», располагаясь последовательно, могли накладываться друг на друга. У многих членистоногих — гофрированные органы дыхания, которые абсорбируют растворенный в воде кислород через увеличенную за счет складок поверхность. Выходит, гипотеза Уолкотта о дыхательных конечностях почти через сто лет была подтверждена фактически Уиттингтоном и Алмондом. Но, кроме того, Уиттингтон и Алмонд заметили и кое-что новое: например, то, что базальные членики ножек и некоторые другие их членики были снабжены удивительно крепкими шипами. Наш Triarthrus оказался более колючим созданием, чем предполагал Бичер.

В палеонтологии не бывает твердой и окончательной истины. Каждый новый наблюдатель привносит что-то свое: новую технологию, новое понимание, даже новые ошибки. Прошлое видоизменяется. Ученый постоянно исследует прошлое, о котором до конца мы никогда не узнаем, так что нет конца и процессу познания. Эту мысль прекрасно выразил Джон Драйден:

Круги обыденной тщеты — вот их удел:
Как низкому познать высоты?
Иль бесконечность смертному познать?

Всегда найдется место для новой мысли или наблюдения. Те, кто жаждет все знать абсолютно точно, пусть лучше не ступают на этот путь: их ожидают разочарование и досада. Любая почитаемая истина подвергнется пересмотру последователями. Да, прогресс налицо, но как мы узнаем, достигли мы конца пути или нет? Подобные вопросы равно подходят и для науки о трилобитах, и для науки об элементарных частицах. Профессор Бичер считал, что он узнал правду о конечностях трилобитов и сохранил эту правду — и свое авторитетное мнение — в виде скульптурных моделей, но работы его последователей выявили новую правду.

Последним пришел к бичеровскому слою Дерек Бриггс. Через сто лет после Бичера открытия и находки все еще ожидали своих исследователей, все те же вопросы и все тот же карьер — хотя его и пришлось заново раскапывать. Дерек, студент Гарри Уиттингтона, как и я, увлекся самым очевидным и одновременно самым загадочным вопросом: как пирит сохранил для нас конечности трилобитов. Ему хотелось понять, почему именно в этом пласте находят великолепные экземпляры с позолоченными ножками, тогда как почти из всех остальных нам достаются только пустые панцири. Вот и моя собственная первая плита из темных глинистых пород, которую я расколол в южном Уэльсе, — вроде такая же, как из слоя Бичера, но где же ножки и почему нет ни одной антенны? Совершенно очевидно, что пиритовое покрытие образовалось очень быстро, иначе ножки успели бы разложиться. Животные, возможно, погибли внезапно и сразу же оказались защищены от падальщиков, которые обычно справляются с добычей быстрее, чем бактерии даже приступают к работе. Понятно, что на ордовикском морском дне, которым некогда был штат Нью-Йорк, в тот момент геологического времени существовали какие-то особые условия.