Картины минувшего

В книге «В мире древних животных» академик Орлов рассказывает о своих первых шагах в работе по сбору ископаемых остатков различных позвоночных животных. В 1925 году он, тогда еще молодой исследователь, приехал в район реки Ишим и после некоторых неудачных вначале поисков встретился с любопытным обрывом в районе Сеула-Селим Джевар на берегу речи Бетекая — притока Ишима.

Ученый был поражен, увидев на прибрежной отмели этой небольшой, пересыхающей речки много обломков окаменелых костей каких-то крупных животных. С помощью ребятишек и местных жителей он не только собрал те кости, которые были найдены на песчаной отмели, но и выколотил из береговых обрывов окаменелые остатки других животных. Среди этого обилия материала ему удалось определить кости жирафа, верблюда, первобытной лошади — гиппариона, носорога, мастодонта — очень древнего предка слона. Встретилось несколько костей саблезубого тигра, сухопутной черепахи и много других, столь же любопытных окаменелостей.

До сих пор еще не закончено полностью их определение. Здесь обнаружено было какое-то своеобразное кладбище тех древних животных, которые населяли просторы нашей страны примерно шесть-восемь миллионов лет назад. Академик Орлов отмечает, что эти остатки встретились не только в Приишимье. Ему удалось найти кости верблюдов в окрестностях Москвы и в Приволжье. Такие же костные остатки были обнаружены учеными и в других местах, но здесь, в районе Ишима, их было очень много.

Фауна того времени, когда существовали приишимские животные, напоминает животный мир современной Африки. Академик Орлов в своих исследованиях приводит снимки, сделанные в наши дни с самолета, снимки, на которых видны огромные стада верблюдов, жирафов и многих других животных, кочующих по сравнительно малообжитым, глухим участкам Африканского континента. Так же густо когда-то были заселены и некоторые районы нашей страны.

Верблюды и жирафы Приишимья, как и ряд других находок, рассказывают нам об интересном отрезке времени, который выделен учеными под названием третичного периода кайнозойской эры. Он начался примерно около шестидесяти миллионов лет назад. За ним следует четвертичный период — самый короткий, насчитывающий около 1,5 миллиона лет. Это время существования человека — от питекантропа до современных людей. Два этих периода вместе и составляют так называемую кайнозойскую эру, для которой характерно развитие и господство на Земле разнообразных млекопитающих.

Млекопитающие быстро заселили мир после гибели гигантских ящеров. Это произошло около шестидесяти миллионов лет назад, причем массовые скопления костей звероящеров свидетельствуют о том, что почти все они погибли более или менее одновременно. Что же было причиной их вымирания? Уж не потоп ли?

Нет, смерть застигла их на суше. А для объяснения этой массовой гибели ученые выдвинули целый ряд гипотез. Вначале предполагали, что всему виной было резкое изменение климата. Бурные процессы горообразования преградили путь потокам теплого воздуха, идущего с юга. Началось образование ледяных шапок на полюсах; северные ветры, арктические циклоны несли массы холодного воздуха. Привыкшие к теплому климату мезозоя динозавры вымирали.

Эта гипотеза мало обоснована. Изменения климата не были столь резкими. Динозавры, великолепные ходоки, могли бы перекочевать на равнины Африки или Индии, достаточно просторно и тепло было бы им и в Центральной Америке.

Биологи предположили, что причина гибели таилась в самих особенностях строения организма звероящеров. Быстрое увеличение массы тела приводило к отяжелению скелета, кроветворные органы и прежде всего костный мозг росли медленнее. В результате недостатка гемоглобина — носителя кислорода- ящеры испытывали острое кислородное голодание, теряли активность, подвижность и умирали.

Некоторые физиологи считают, что причиной гибели было несоответствие между развитием мозга и вообще нервной ткани и всего тела. Огромный организм плохо управлялся маленьким мозгом, да и скорость нервных реакций, по-видимому, была недостаточной. Сигналы от мозга до других органов шли слишком медленно. Советские фантасты братья Стругацкие в повести «Возвращение» рисуют такую мрачно-юмористическую картину.

…Идет по болоту диплодок. Маленькая голова бессмысленно покачивается на длинной шее. Хищный ящер в неожиданном прыжке откусывает голову неторопливо пошагивающего диплодока. Но тот себе идет вперед, не замечая потери. И лишь через несколько минут недогадливый двудум обнаруживает отсутствие головы и умирает.

Трудно сказать, насколько эта картина соответствует истине. Известно, что тело современной лягушки какое-то время способно выполнять некоторые функции, даже лишившись головы. Однако вымирать лягушки пока не собираются.

Несколько лет назад была высказана гипотеза о том, что причиной гибели звероящеров стало неожиданное возрастание активности космического излучения. Оно могло увеличиться в результате каких-то процессов на Солнце или взрыва сверхновой звезды в окрестностях солнечной системы. Как известно, излучение особенно губительно действует на функцию воспроизведения потомства.

В последние годы как будто собран материал, убедительно подтверждающий эту гипотезу. В слоях, отложенных около шестидесяти миллионов лет назад, обнаружены следы временно возраставшей космической радиации.

Однако в этой гипотезе есть одно слабое звено. Почему радиация не затронула и многих ящеров, и рыб, и млекопитающих? Видимо, необходимо соединение данных ядерной геологии и палеонтологии с достижениями современной биологии.

Носителями наследственных качеств организма являются нуклеиновые кислоты, прежде всего дезоксирибонуклеиновая кислота — ДНК. Ее структура должна быть достаточно устойчивой к внешним воздействиям и в то же время достаточно гибкой, способной к изменению. Без этого последнего свойства была бы невозможна эволюция живых организмов. Такая структура ДНК выработалась, в свою очередь, в процессе эволюции.

Между тем условия жизни звероящеров в мезозое были довольно стабильными, постоянными в течение миллионов лет, а господство их — безраздельным. Они хозяйничали на Земле более беззастенчиво, чем иной феодал в своей вотчине (недаром мезозой иногда называют геологическим средневековьем). В этих условиях их нуклеиновые кислоты могли приобрести излишнюю, так сказать, избыточную, устойчивость, утратить способность к перестройке структуры. Вот почему неожиданный ядерный удар оказался губительным именно для гигантских ящеров. Остальные же организмы, обладавшие более гибкой структурой нуклеиновых кислот, выжили и, может быть, даже эволюционировали ускоренными темпами. Известно, что в наши дни биологи получают новые сорта растений и видоизменения некоторых животных путем прямого воздействия на их наследственные клетки с помощью химических и радиоактивных веществ.

Так или иначе, гибель гигантских ящеров была исторически прогрессивным явлением. Она очистила место для новых хозяев Земли — млекопитающих.

Млекопитающие населяли не только нашу страну. Остатки их встречаются на всех континентах — в Африке, в Северной и Южной Америке, в Австралии, в Азии — везде и всюду ученые прослеживают канву эволюции многообразных животных.

Особый интерес в этом отношении представляют труды русского ученого В. О. Ковалевского. Ему принадлежит классическое исследование истории развития лошади. По многочисленным остаткам животных кайнозойской эры Ковалевский показал постепенную эволюцию ноги лошади, проследил, как древняя пятипалая лошадь превратилась в современное однокопытное животное. Русскому ученому удалось установить целый ряд переходных форм. Постепенно, один за другим, регрессировали пальцы у лошади, она становилась сначала четырехпалой, затем трехпалой и, наконец, стала однокопытной. Так же постепенно увеличивался ее рост. Из маленького, не больше современной кошки, существа она превратилась в большое и сильное животное.

Вслед за Ковалевским палеонтологи других стран мира стали находить доказательства эволюции самых различных существ и прослеживать путь их развития. Мы можем встретить в ископаемом состоянии странных животных. Внешне они были похожи, судя по костным остаткам, и на лошадь, и на носорога, и на жирафа, но вместе с тем значительно отличаются от своих современных родственников.

Когда мы подробно изучаем места находки этих остатков, то видим, что они встречаются в очень древних слоях третичного периода. Иными словами говоря, в наших руках есть документы, подтверждающие правильность материалистических взглядов на эволюцию животных. Эти документы говорят о том, что многие современные млекопитающие, очень несходные между собой, имеют общего предка.

Так можно проследить эволюцию не только лошади, верблюда, жирафа, но и кошки, собаки, найти их общих предков, увидеть, как от этих предков произошли лев и тигр, волк и шакал. Палеонтология дает возможность определить пути развития многих других животных.

Но не только эволюционные пути развития млекопитающих интересуют нас. А как жили все эти существа в течение десятков миллионов лет? Было ли в их развитии что-либо необычное, что одними группами животных утеряно, другими — сохранено и развито?

Пожалуй, наибольший интерес представляют некоторые из современных обитателей моря, и в первую очередь дельфины и киты. Оказывается, одним из самых интересных «достижений» этих животных является очень эффективная ультразвуковая эхолокация. Дельфины для эхолокации используют звуки с частотой колебаний до ста двадцати — двухсот килогерц, а зубчатые китообразные — до ста пятидесяти — ста семидесяти килогерц.

Кандидаты наук В. Белькович и А. Яблоков в журнале «Природа» № 8 за 1963 год приводят замечательный пример точности этих «приборов». Один из дельфинов безошибочно подплывал с расстояния двадцать пять — тридцать метров к дробинке! Но наиболее полно ультразвук «освоен» летучими мышами. Они не только «видят», с помощью ультразвука препятствия, но и, «поймав» в поле эхолокатора дичь или насекомое, пеленгуют ее до тех пор, пока не настигнут.

Вот и напрашивается вывод: так ли хорошо, что человек «сотворен» «по образу и подобию» бога, не обладавшего, по-видимому, ни магнитолокацией, ни эхолокацией?

Магнитная ориентация и ультразвуковая эхолокация были нужны не только плавающим и летающим существам. Заросли деревьев и трав на суше требовали тоже особых методов ориентации.

Восстановить облик растительности кайнозойской эры помогли разнообразные методы. Вначале ученые увлекались сбором отпечатков листьев, стволов, корневищ, плодов, цветов, а затем методы изучения растительных сообществ стали все более и более сложными и, я бы сказал, более тонкими.

Всем известно, что в конце прошлого столетия в районе речки Березовой, в зоне вечной мерзлоты, был найден мамонт, причем сохранился он исключительно хорошо, уцелели его мясо, шкура, огромная рыжая шерсть. Мясо было настолько свежим, что его с аппетитом ели собаки, несмотря на то, что оно пролежало в земле около тридцати тысяч лет. Мамонт был доставлен в столицу, в Петербург, рассечен на части, заспиртован. Заспиртованные части мамонта хранятся в зоологическом музее Ленинграда и до сих пор. И вот, когда ученые разработали методы исследования пыльцы растений, кому-то из них пришла в голову мысль посмотреть, что содержится в желудке этого березовского мамонта. Под микроскопом было обнаружено большое количество пыльцы вместе с крупными кусочками растений, которыми питался мамонт. Эта пыльца была детально изучена, и ученые определили комплекс растений той эпохи, когда жил мамонт.

Оказывается, все эти растения характерны для тундры. Мамонт жил в условиях оледенения, когда огромные пространства нашей страны и многих других континентов были покрыты мощным слоем льда. А на больших полянках, свободных от льда, в зоне обитания мамонта, росли карликовые березы, тундровые мелкорослые кустарники.

Когда читаешь об этих исследованиях, то поражаешься тому, как глубоко может проникнуть человек в прошлое Земли с помощью целого ряда таких методов. Пыльца растений рассказала нам, что в третичном периоде, во всяком случае в значительной части этого периода, климат был совсем иным, чем сейчас. На Среднем Урале, там, где расположен Свердловск, было тепло, как сейчас в районе Сухуми или Батуми. В окрестностях Свердловска найдена пыльца растений, подобных тем, которые сейчас встречаются в Причерноморье. Правда, облик растений был несколько иным, но комплекс их в основном тот же. Здесь поднимались пальмы, магнолии и многие другие теплолюбивые растения. А если вспомнить, что в окрестностях Свердловска расстилалось море, соединявшее Ледовитый океан со Средиземным морем, то нетрудно представить картину, очень близкую к тому, что мы видим сейчас на Черноморском побережье Кавказа.

Так пыльца растений раскрыла нам эволюцию растительного мира кайнозойской эры, позволила узнать, каким был климат этой древней эпохи, в каких условиях жили тогда млекопитающие.