Европа. Естественная история. От возникновения до настоящего и немного дальше: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

1 июня 2016 года. Я стою перед серым шкафом, в котором Музей естественной истории хранит свою коллекцию ископаемых кораллов, и с трудом могу поверить глазам. Это выглядит как кусок камня неправильной формы, но Брайан Розен, один из исследователей кораллов в музее, объясняет, что это на самом деле голотип (то есть типовой экземпляр вида) Acropora britannica – представителя акропор, которые напоминают оленьи рога и являются одними из самых важных кораллов, создающих рифы. Его назвал так Карден Уоллес, австралийский специалист по рифообразующим кораллам семейства Acroporidae, а найден он был в отложениях позднего эоцена (37 миллионов лет назад) рядом с живописной деревушкой Брокенхерст в национальном парке Нью-Форест недалеко от Саутгемптона.

В породах вокруг Брокенхерста были обнаружены фрагменты необычной морской фауны, включая Acropora anglica и Acropora britannica – два вида, являющиеся самыми ранними представителями двух больших видовых групп акропор, которые составляют большую часть современных кораллов в Индо-Тихоокеанской области 69. Мог ли Брокенхерст в самом деле быть местом рождения великолепных коралловых рифов Земли? Геологи уже более столетия знают, что 37 миллионов лет назад эта территория располагалась на побережье протоевропейского континента у Атлантического океана. Там, по словам одного геолога XIX века, «коралловые рифы, подвергавшиеся воздействию яростного прибоя и валов великого океана», создали преграду от южного ветра и волн 70.

Современные исследователи сомневаются, что в районе Брокенхерста возник настоящий коралловый риф, хотя здесь явно росли рифообразующие кораллы, а в таких энергетически активных условиях быстрорастущие ветвистые кораллы вроде акропор просто процветают. Более того, Брокенхерст не был центром происхождения рода Acropora, потому что существует несколько более древних окаменелостей из Франции и одна из Сомали – они датируются временем примерно 55 миллионов лет назад. Однако кораллы Брокенхерста являются доказательством, что многие современные рифовые организмы происходят из европейской части моря Тетис.

Благодаря одному исключительному захоронению в Италии мы немного знаем о сообществах животных, которые процветали в те времена, когда впервые появились акропоровые кораллы. Более 400 лет путешественники посещают место Монте-Болка недалеко от Вероны, чтобы заглянуть в аквариум возрастом 50 миллионов лет – Кава делла Пескьяра, как его называют сами итальянцы. Самое раннее известное письменное упоминание о посещении этого места натуралистом Пьетро Андреа Маттиоли датируется 1554 годом: «Некоторые каменные плиты, расщепленные пополам, демонстрировали формы различных видов рыб, все детали которых преобразовались в камень»71. За многие годы здесь побывали аристократы, кардиналы и даже император Франц-Иосиф, уехавший с сувенирами в виде ископаемых рыб.

Породы Монте-Болки образовались в море Тетис примерно 50 миллионов лет назад, когда эти окаменелости были еще живыми созданиями. Рыбы и другие существа, сохранившиеся в отложениях, по-видимому, жили в лагуне, которая сформировалась между берегом и рифом (хотя здесь не обнаружено никаких современных рифообразующих кораллов вроде акропор). Рядом найдены прекрасно сохранившиеся останки крокодилов, черепах, насекомых и растений. Из последних есть кокосовые и другие пальмы, фиговые деревья и эвкалипты. Окаменелости рыб – одни из самых впечатляющих и красивых среди найденных когда-либо на Земле: некоторые выглядят так, словно они все еще плавают, и до сих пор сохраняют следы прижизненных узоров и окраса ⁷².

Чудесную сохранность ископаемых рыб Пескьяры сложно объяснить. Наилучшая из существующих теорий гласит, что время от времени происходило цветение токсичных водорослей, приводившее к массовой гибели рыб, чьи тела опускались в бескислородную воду в более глубоких частях лагуны. Какова бы ни была причина, в захоронении представлено около 250 видов рыб. Но этого всего у нас бы не было, если бы не одно маловероятное геологическое событие. На момент формирования этих отложений вся территория вокруг Вероны была вулканической и крайне нестабильной. Перед тем как превратиться в камень, пласт рыбосодержащих отложений протяженностью несколько сотен метров и толщиной 19 метров в целости и сохранности переместился на значительное расстояние – возможно, из-за подводного оползня.

Самое важное в фауне Монте-Болки – это то, что она является древнейшим известным сообществом рыб, которые и сегодня населяют коралловые рифы. Несмотря на присутствие нескольких вымерших семейств, 250 представленных здесь видов в целом похожи на те, что можно наблюдать на современных рифах, в том числе угрей, рыб-ангелов и скатов. Однако тут отсутствуют рыбы-бабочки и рыбы-попугаи, и это позволяет предположить, что они, видимо, эволюционировали позднее 73. Удивительное исключение – одна окаменелость брахионихта, названного так за плавники, похожие на руки[89]. Сегодня брахионихтиевые встречаются исключительно в холодных водах Южной Австралии и Тасмании[90]. Несколько лет назад у меня был выбор – посетить галерею Академии изящных искусств во Флоренции, чтобы увидеть «Давида» Микеланджело, или отправиться в Музей естественной истории в Вероне, чтобы посмотреть на ископаемых рыб. Вы можете догадаться, что я выбрал. Я приехал в Верону в солнечный четверг и направился к музею, который расположен на другом берегу реки от центра города. Я был обескуражен тем, что он оказался закрыт без каких-либо уведомлений. Я вернулся на следующий день только для того, чтобы обнаружить, что музей каждую неделю закрыт с пятницы до вторника – как раз до того дня, когда мне нужно было уезжать! Эта история, я уверен, знакома многим посетителям итальянских музеев. В утешение мне осталось только побродить по хорошо сохранившейся арене веронского амфитеатра, где на некоторых сиденьях видны остатки аммонитов размером с автомобильное колесо, а их поверхность до гладкости отполирована задами древних римлян. Интересно, задавались ли они когда-нибудь вопросом, что делают на их каменных сиденьях эти огромные круглые формы, похожие на раковины?

Глава 12. Рассказы парижской канализации

Примерно тогда же, когда рыбы из Монте-Болки испускали последний вздох, один регион на севере Франции представлял собой томливый и теплый залив Атлантического океана. Отложения, оказавшиеся на дне этого залива, теперь именуются Парижским бассейном, и в 1883 году французский геолог Альбер де Лапарран, известный своими усилиями по соединению Европы с материком с помощью железнодорожного туннеля, предложил название «лютетский век» (по латинскому названию Парижа – Лютеция) для одного из временных отрезков эоцена, в течение которого образовались породы этого бассейна.

Породы Парижского бассейна включают знаменитый парижский камень – известняк, который применяли для строительства с римских времен, и его теплые кремово-серые оттенки придают городу ни с чем не сравнимую красоту. Когда я брожу по улицам Парижа, не только сцены Французской революции возникают в моей голове, не только восхитительные запахи свежего хлеба и сыров меня очаровывают, но и следы того древнего Парижа – места, где жили морские гиганты и тропические создания, места невиданного биологического разнообразия.

Нет лучшего места, чтобы увидеть следы былой славы Парижа, чем Национальный музей естественной истории в Саду растений. Это один из старейших музеев мира, здесь работали Жорж-Луи Бюффон и Жорж Кювье (отец палеонтологии). В первые десятилетия XIX века Кювье изложил ряд «доктрин», одни из которых прошли испытание временем успешнее других. Он был прав в том, что в прошлом произошло вымирание (тогда в этом сомневались), но ошибался, выступая против эволюции[91]. Вместо этого он разработал теорию, согласно которой жизнь периодически уничтожают какие-то катастрофы и каждый раз господь возрождает ее заново. Это логически вытекало из его исследований ископаемой летописи[92]. В представлении Кювье большинство ископаемых видов оставались сходными по форме от первого появления до последнего, а «недостающие звенья» крайне редки. Это также было известно и Дарвину – и очень его беспокоило. Но Дарвин понял то, чего не смог понять Кювье: доисторическая эпоха настолько обширна, что окаменелости позволяют нам всего лишь мимолетно взглянуть на жизнь в давние времена. Согласно принципу Синьора – Липпса, это означает, что мы почти никогда не видим в ископаемой летописи ни происхождения вида, ни его исчезновения.

Некоторые свои работы Кювье выполнял вместе с профессором естествознания Александром Броньяром. Вместе они изучали окаменелости, обнаруженные в окрестностях города, многие из которых были найдены во время раскопок знаменитых водостоков Парижа. Еще одним богатым на находки местом был Монмартр, где из-за добычи гипса, шедшего на изготовление штукатурки, почти обрушился знаменитый холм[93]. Обилие окаменелостей (как сухопутных, так и морских организмов) позволило Кювье выработать правила стратиграфии (более молодые породы перекрывают старые).

Несмотря на долгосрочную тенденцию к глобальному похолоданию, условия в мелких морях, омывавших будущий Париж, оставались благоприятными для жизни морских организмов 74. Одним из них был моллюск Campanile giganteum с раковиной в форме колокольного языка, описанный Жан-Батистом Ламарком в 1804 году[94]. При длине более метра это был, возможно, крупнейший брюхоногий моллюск в истории, и его останки, встречающиеся почти исключительно в Парижском бассейне, часто находили во время земляных работ на городской канализации. До наших дней дожил один-единственный вид моллюсков с подобной раковиной – Campanile symbolicum. Его можно обнаружить среди камней в прохладных мелких водах на юго-западе штата Западная Австралия. В четыре раза меньше своего гигантского европейского родственника, он служит редким и удивительным напоминанием о славных временах морей, раскинувшихся некогда на месте нынешнего Парижа.

А как насчет жизни в других местах Тетиса – этого чудесного утерянного моря, которое омывало протоконтинент своими солеными теплыми волнами? Еще одним гигантом был самый большой из когда-либо существовавших моллюсков-каури – Gisortia gigantea. Его изящные окаменевшие раковины размером с мяч для регби во множестве находили в Болгарии, Румынии, Египте и других странах, их возраст 34–49 миллионов лет. Каури с их фарфоровым блеском – одни из самых красивых брюхоногих моллюсков. К сожалению, в современных океанах нет даже близких по размеру каури.

Море Тетис было штаб-квартирой многочисленных нуммулитов (Nummulites), несколько видов которых дожили в Тихом океане до наших дней. Эти одноклеточные организмы, чье имя произведено от латинского слова nummulus («монетка»), наибольшего распространения достигли в эоцене. Нуммулиты ползают по дну океана, питаясь мертвой органикой и отращивая дискообразные многокамерные раковины из кальция. Залитое солнцем тропическое мелкое море Тетис давало им идеальную среду для обитания. В Турции найдены ископаемые нуммулиты диаметром 16 сантиметров. По некоторым оценкам, такие гиганты жили около 100 лет, что делает их самыми долгоживущими одноклеточными организмами из всех известных 75.

Нуммулитов в Тетисе было так много, что их останки сформировали во многих местах особые породы – нуммулитовые известняки, которые с античных времен использовались в строительстве. Происхождение этой повсеместной породы – еще египтяне применяли ее при возведении пирамид – долгое время оставалось загадкой. Геродот зафиксировал раннее заблуждение, якобы нуммулиты в пирамидах – это окаменевшие останки чечевицы, которой кормили рабов во время их строительства. Однако даже в начале XX века наличие нуммулитов в этих колоссальных сооружениях продолжало интриговать, как показывает печальная история Рэндольфа Киркпатрика, помощника смотрителя в отделе низших беспозвоночных в британском Музее естественной истории.

Одна из величайших войн в геологии шла по поводу происхождения земной поверхности, и вели ее плутонисты и нептунисты. Плутонисты (на их стороне был, например, Томас Гексли) полагали, что первичными были такие породы, как базальт и гранит, которые сформировались в расплавленном состоянии в глубинах Земли, а другие породы, вроде песчаника и сланца, образовывались при их разрушении и повторном осаждении в виде ила и грязи. Напротив, нептунисты (в их рядах был, например, Иоганн Гёте) считали, что планета изначально была покрыта океаном, а все горные породы произошли от отложений на дне древних морей. К середине XIX века вопрос практически разрешился в пользу плутонистов. Однако в 1912 году Киркпатрик подлил масла – и дебаты разгорелись вновь.

Киркпатрик обратил внимание, что пирамиды почти полностью состоят из нуммулитов. Рассматривая породы в поисках все новых и новых нуммулитов, он начал видеть их в любых видах пород, которые помещал под микроскоп. В своем главном труде «Нуммулосфера» (он открывался потрясающим фронтисписом с изображением Нептуна, который управлял квадригой, мчащейся по земному шару, полностью покрытому водой) Киркпатрик использовал эту предполагаемую повсеместность нуммулитов, чтобы возродить теорию нептунистов, утверждая, что вся земная кора, а в конечном итоге Солнечная система и Вселенная состоят из окаменевших фрагментов нуммулитов, живших в первобытных морях ⁷⁶.

Историки науки часто задаются вопросом, каким образом солидный и, несомненно, трезвомыслящий куратор одного из самых респектабельных естественно-научных учреждений мог перейти от публикации серьезных и важных исследований к таким возмутительным заявлениям. Когда я обсуждал этот вопрос со специалистами по кораллам, они заверили меня, что жизнь, посвященная изучению сложной биологии таких организмов, как кораллы и губки, может изменить человека. Вскоре после Киркпатрика в музее работал Джордж Маттаи. Описав бесчисленное множество новых видов кораллов, включая те, что входят в Большой Барьерный риф, он покончил с собой.

Пострадал и коллега Маттаи, Сирил Кроссленд. В 1938 году после десятилетий напряженной работы по изучению кораллов в британских, египетских и прочих научно-исследовательских учреждениях он занял должность в Зоологическом музее Копенгагенского университета. Возможно, крайняя преданность работе помешала ему осознать опасность, надвигающуюся с юга, а возможно, свою роль сыграла его глухота. Перед смертью в 1943 году его видели катающимся в копенгагенских трамваях, где он открыто оскорблял нацистов с утрированным английским акцентом. Коллеги, к сожалению, недоглядели за отважным (или неосторожным) Кросслендом, но впоследствии назвали в его честь шесть десятков видов морских организмов.

Кроме одержимости нуммулитами, Киркпатрик не проявлял никаких признаков умственного расстройства. Он искренне верил в свою нуммулосферу и, чтобы все желающие могли удостовериться в его заявлениях, публиковал изображения, на которых, по его утверждению, были видны останки нуммулитов в базальтах, гранитах и метеоритах – то есть в тех породах, где окаменелости никогда не обнаруживаются. Мой сын Дэвид, который также занимается наукой, услышав историю Киркпатрика, сказал мне, что многие исследователи, разглядывая в микроскоп какие-то повторяющие формы в течение тысяч часов, начинают ad nauseam[95] видеть их на пустых стенах, в далеких пейзажах, даже на лицах своих близких. Так можно запечатлеть не только изображения, но и теории – ученый будет повсюду видеть доказательства своих взглядов. Возможно, такое заболевание следует назвать «нуммулитит».

В те же годы, когда работал Киркпатрик, крайне патриотичный немецкий юрист и петролог-любитель Отто Ган, ставший приверженцем сведенборгианской церкви и веривший, что жизнь появилась из космоса, проводил долгие часы, рассматривая в микроскоп то, что считал окаменевшими останками водорослей. Ган, как и Киркпатрик, был нептунистом, но мысль о том, что земные породы состоят из нуммулитов, казалась ему смехотворной. Он предположил, что породы состоят из окаменевшего леса водорослей, источником которых были метеориты. Он также «открыл» ископаемого крошечного червя с тройной челюстью, питающегося водорослями; ученый назвал его Titanus bismarcki – в честь немецкого канцлера. Самого Бисмарка занимали другие мысли: европейские державы вступили в мировую войну.

Ко времени 49 миллионов лет назад постепенный рост европейского протоконтинента серьезно изменил окружающие морские воды. И Тетис, и Тургайский пролив, отделявший Европу от Азии, становились все уже. Если не считать недавно образовавшейся и все еще узкой Северной Атлантики, постепенно сужавшийся Тургайский пролив был единственной связью между водами Северного океана и остальными океанами планеты.

Северный океан не всегда был холодным и ледовитым: 49 миллионов лет назад он больше напоминал сегодняшнее Черное море – с его глубоким соленым и бескислородным слоем, находящимся под более пресными водами, – но был тогда более тропическим, чем нынешнее Черное море. То время отличалось также интенсивными дождями, и по мере того, как Северный океан все сильнее обособлялся от оставшейся части мировых вод, речной сток усиливался и в конце концов опреснил верхние слои до такой степени, что там смогло жить растение под названием Azolla.

Если у вас когда-нибудь был пруд, то азолла вам знакома. Это плавающий вид папоротника, напоминающий ряску и некоторые мхи. Его крошечные волнистые листочки сначала выглядят крохотным зеленым пятнышком, которое расширяется довольно медленно. Но когда азоллой покрыто 10 % поверхности пруда, то до полного захвата остаются считаные дни. Благодаря теплу и нужным питательным веществам это растение удваивает свою массу каждые 3–10 дней.

Доказательства того, что в Северном Ледовитом океане некогда жила азолла, сегодня погребены под тысячами метров холодных отложений и воды под слоем льда. Возможно, мы бы не узнали о них никогда, если бы в 2004 году бурильщики в поисках нефти не проделали в Арктике скважины. Меньше всего в этих дорогостоящих скважинах ожидали найти прудовые водоросли. Однако они там были – в слоях различной толщины, распределенных по отложениям глубиной минимум восемь метров. Эти окаменелости получили название Azolla arctica. Наличие азоллы сегодня подтверждено в более 100 скважинах, пробуренных по всей Арктике, причем наибольшие концентрации выявлены в кернах, взятых в самом океане77.

Минимум пять видов азоллы существовало в водах Северного океана и вокруг него 49 миллионов лет назад. Тепло, пресная вода и питательные вещества, приносимые реками, давали этим папоротникам все необходимое. На пике расцвета азолла покрывала 30 миллионов квадратных километров – область размером с Африку ⁷⁸. Папоротники размножались так быстро, поглощая углекислый газ из атмосферы, что уменьшили его концентрацию как минимум с 1000 частей на миллион до 650 на миллион. И весь этот захваченный углерод продолжил формировать запасы арктической нефти, до которой так стремятся добраться современные нефтегиганты.

Процветание азоллы закончилось в конечном итоге само по себе, поскольку снижение концентрации углекислого газа понизило мировую температуру, что привело к уменьшению количества осадков на севере, и в результате снизились сток пресных вод и объем питательных веществ, необходимых для папоротника[96]. По мере того как температура продолжала падать, над Северным океаном формировался слой льда. Зарождение нового ледникового мира было инициировано крохотным растением. Однако поначалу снижение концентрации углекислого газа не оказало на Европу существенного воздействия – словно предпосылки для значительных перемен уже появились, но на спусковой крючок еще не нажали.

II. Становление континента. 34–2,6 миллиона лет назад

[89] От лат. brachium – «рука» и др.-греч. ἰχθύς – «рыба». – Прим. пер.

[90] Брахионихт из Монте-Болки известен под именем Histionotophorus bassani. Из 14 существующих видов брахионихтиевых 11 живут возле Тасмании. В эоцене они, вероятно, были распространены по всему морю Тетис.

[91] Какой бы замечательной сейчас ни казалась идея вымирания, ее не принимали, потому что считали, что якобы вымершие виды на деле сохранились где-нибудь в других местах (например, на неисследованном Американском Западе), а также по теологической причине: бог не уничтожил бы собственные творения.

[92] Это было до публикации «Происхождения видов» Дарвина. Кювье умер в 1832 году.

[93] Этот гипс образовался примерно 50 миллионов лет назад, когда обширные лагуны высохли, оставив отложения этого минерала.

[94] Ламарк более всего известен своей теорией эволюции, в которой постулировал, что жизненный опыт какого-либо существа может передаться его потомству.

[95] «До тошноты» (лат.). – Прим. пер.

[96] Это превосходный пример саморегуляции Геи-Земли: цикл отрицательной обратной связи, который препятствует тому, чтобы жизнь на планете слишком сильно влияла на климат себе в ущерб.