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.

---

Когда-то черный шельф и сланцы были осевшим мягким илом на дне океана. Время преобразило его: заставило затвердеть, подняло на сотни метров над уровнем моря, свернуло в складки. Сколько времени на это понадобилось? Рядом со мной, на краю обрыва надпись: «Осторожно! Камни крошатся! Будьте внимательны!» И это правда. Каменный карниз нависает прямо над пропастью. Дрожь пробирает, когда представишь, как эта глыба рухнет вниз и разобьется на куски. Неслучайно соседняя бухта называется Крэкингтон — Трещинная, — в названии звучит разрушительное коварство эрозии.

В кармане у меня геологический путеводитель по району Боскасл. Схема выхода пород в моей геологической карте рассказывает истории о тектонической агонии этих мест, столь очевидные наблюдателю: каменные образования покорежены и перевернуты, земля рассечена трещинами. Я могу точно определить — я стою на породах свиты Боскасл; на сухом научном языке они значатся как раннекаменноугольные[3] (в Америке их назвали бы миссисипскими). Этот уголок мира очень древний — древнее млекопитающих, даже древнее динозавров. Изломанные контуры черных плит считались старожилами в этих местах уже тогда, когда на склоны холмов вышли тираннозавры. Во времена, когда появились эти скалы, вокруг были только древовидные папоротники, тараканы да неповоротливые земноводные. Невольно задумаешься о необъятности геологического времени! Процесс эрозии, хотя и видимый, и слышимый, тянется невыразимо медленно. Я могу простоять здесь всю жизнь и не заметить ни малейших изменений в окрестных скалах. Может быть, расщелина вдоль разлома после особо сильного шторма местами чуть расширится, покажется немного темнее. Сорвавшийся камень оставит след, ободрав траву и кусты. Но я уверен, когда Томас Гарди стоял на этом месте, он видел тот же пейзаж, который сейчас открывается моему взору. Скорее всего, растительность была другой, но геологический портрет скал остался прежним. Наш разум не в силах объять временной размах, стирающий скалы в ничто, крошащий в пыль каменные валуны, превращающий в мелкие камушки глыбы кварца: сначала неровные, потом обкатанные морем в круглую гальку, цветом и размером похожую на яйцо. Проносятся тысячелетия, зарождаются и вымирают виды, а утесы упрямо стоят, безразличные к штурмам и осадам времени. Тем не менее, если ждать ДОСТАТОЧНО долго, то кажущиеся незыблемыми каменные уступы исчезнут, плиты пола в «Паутине» превратятся в песок, осядут на дно, как и все, что сделано человеком, — все переменится и перемелется великим колесом времени. Скалы стираются в пыль: пыль затвердевает в камень; тектоника Земли поднимает камни со дна моря, превращая их в горы; и опять настает черед воды и ветра. Вот оно, колесо земного бытия. Если бы Густав Малер написал «Песнь о Земле» (Das Lied von der Erde) с позиции геолога, она отразила бы мелодию бесчисленных циклов эрозии и воскрешения, но даже самый терпеливый слушатель, приученный к длинным заунывным симфониям, и тот не выдержал бы.

Корнуолл когда-то был частью гигантской горной цепи. Он был оконечностью Герцинских гор, которые проходили через всю Европу, примерно как на юге современные Альпы. Видимые складки образовались, когда сланец безжалостно захватило колоссальной тектонической стихией. Камни прогибались, не в силах противостоять невыносимой мощи. Любая трещинка в скалах у Пентаргонского залива свидетельствует о мучительном сопротивлении законам тектоники, но ни один камень не может противостоять всеразрушающему движению земной коры. Камни сминались в складки, складки громоздились одна на другую, так образовались горы. Специалисты-геологи из Университета в Экзитере, в частности Е.Б. Селвуд, потратили годы, реконструируя процессы, сложившие местные горы. Они выясняли, что рисунок береговой линии показывает не только образование складок; весь берег поделен на крупные куски, которые по ходу формирования ломались, наползали один на другой и переползали друг через друга. Камень не может погасить силу движения коры только за счет пластических трансформаций и поэтому ломается. Чтобы уравновесить силы сжатия, гигантские каменные глыбы размером с целый поселок скользят по направлению от центра приложения силы под малым углом; это похоже на то, как искривляются ветви дерева, растущего под постоянным ветром. Под этими движущимися глыбами слои более мягких пород сворачиваются, сминаются, как колода карт в руках неудачливого игрока. Каждая новая трещина — а земля трескается и размалывается под колесами тектоники — заполняется кварцем. И вот передо мной выветренные остатки этих гор. Покрытые лишайниками каменные ограды сложены из того, во что превратился этот древний горный хребет. Труженик, с таким тщанием уложивший вертикально сланцевые плиты, не подозревая, действовал заодно с тектоническими силами.

На несколько миль к югу, недалеко от Бодмина, над всей местностью возвышается гранитный холм. Это творение природы напоминает ступенчатые пирамиды майя — масштабом поменьше, но и воздвигнутое самой природой. Это удивительное сооружение из гигантских блоков есть не что иное, как результат тысячелетнего выветривания гранита. Даже гранит в конце концов сдается силам природы, дождю, ветру и морозу. Но гранит сопротивляется дольше сланца, это видно хоть тут, недалеко, во дворе церкви Св. Джулиота. Гранит, как и сланцы корнуоллских утесов, — персонаж той же истории о канувшей в небытие горной цепи, только родословная у гранита совсем иная, чем у сланцев.

Граниты выкристаллизовались из жидкой магмы, горячей, текучей, в самой сердцевине бывшей горной цепи. Видите — вот крупные кристаллы полевого шпата, вот блестит слюда. Эти кристаллы рассказывают о том, как горная цепь вдавливала смятые камни глубоко в недра земли, где они плавились, превращаясь в кипящее варево из жидких минералов, а потом вновь поднимались на поверхность, чтобы затвердеть в гранитные батолиты и плутоны. Гранит залегает под всем корнуоллским полуостровом, выходя к поверхности на болотистых пространствах Бодмина и Дартмура.

В кристаллах в самый момент образования начали свой ход радиоактивные часы: их завели содержащиеся в кристаллах радиоактивные изотопы урана, калия и некоторых других элементов. Когда кристаллы остывают, то начинается распад этих элементов. Период полураспада всех изотопов известен, известно также с большой точностью, сколько определенных изотопов было в тот момент, когда часы пошли (это относительно постоянная величина для каждого конкретного изотопа). Современные точные приборы могут измерить, сколько нераспавшихся изотопов осталось к настоящему моменту, т.е. снять показания этих геологических часов. Таким образом, можно найти ответ на непростой вопрос «Сколько прошло геологического времени?». Для этого, учитывая соотношение распавшихся и нераспавшихся изотопов и зная период полураспада, надо отсчитать назад время, потраченное на распад, и получим время образования минерала. Если граниты Бодмина вмялись в уже существовавшие складки, то складки окажутся старше гранитов. Кристаллы будто очки, позволяющие нам посмотреть в прошлое, разметить его, зафиксировать увиденное. Возраст кристаллов гранита определяется в 300 млн. лет, значит, если наши утесы окажутся старше, то черные сланцы уже свернулись в складки к моменту внедрения гранита.

Мягкий глинистый ил, в конце концов затвердевший и позже расколотый на плиты, оседал на дно каменноугольного океана примерно 340 млн. лет назад. Время превратило ил в камень, тектоника перекорежила и скрутила его, граниты протащили через ад магматического жара — и все это произошло задолго до того, как сформировались утесы, где вьют себе гнезда на недосягаемой круче чеканы и моевки. Но из того древнего моря до нас доходят послания — послания в виде окаменелостей. Когда море было молодым, раковины самых разнообразных животных во множестве были рассыпаны на песке и иле, примерно как и теперь на берегу валяются ракушки, водоросли, панцири крабиков и рачков. В большинстве своем это были самые обычные, мелкие создания — улитки, брахиоподы и им подобные. Их раковинки опускались на дно, их засыпал сверху слой за слоем тонкий осадок: он образовался путем эрозии древних континентальных масс, которые в свой черед были продуктом предыдущего земного круговорота. Вот так раз за разом повторяется история мира. Со временем — с огромным промежутком времени — раковинки никуда не исчезали, оставаясь в том же иле, слои которого постепенно погружались глубоко в недра, потом затвердевали, превращаясь в сланец, поднимались, когда морю приходила пора отступить, и становились сушей. Так или иначе, минеральные соли потихоньку замещали и укрепляли материал раковин. Время слизнуло с их поверхности все краски, выбелило, лишило первоначальной яркости, перекрасив в цвета окаменелости: они превратились в каменные муляжи некогда живых существ.