Бесчеловечная наука
Ископаемая жизнь на Земле существует сотни миллионов лет. За это время эволюция так изменила внешний облик многих видов растений и животных, что зачастую невозможно поверить в генетическую связь некоторых из них с современными видами. Больше всего народных легенд среди всех наук выпало на историю и доисторический период — палеонтологию. О некоторых из них рассказал сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии мезозоя и кайнозоя Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН Всеволод Ефременко.
Пока ученые писали о генетической связи волка с собакой или мамонтов со слонами, то есть об истории в десятки тысяч лет, вопросов и сомнений ни у кого не было. Но когда в начале 1990-х годов к предкам слона молекулярные генетики с полной достоверностью вдруг отнесли крупного грызуна домана, который оказался вовсе не грызун, а представитель млекопитающих — афротериев, стало очевидно, что внешность обманчива. Однако на этот обман эволюции человечество каждый раз ведется с превеликим удовольствием: «Я сам обманываться рад». Из-за постоянного развития, исчезновения и появления разнообразной живности на нашей планете наука палеонтология густо обросла мифами. Обросла настолько, что большинство людей сегодня имеют о ней весьма туманное представление.
Палеонтологи не занимаются изучением древнего человека — в период мезозоя (251–66 млн лет назад) и большей части кайнозоя его еще не было. Крайне редко им попадаются кости древних животных, поскольку в тех геологических слоях, которые они исследуют, кости чаще всего не сохраняются. За миллионы лет они превратились в невидимую глазу пыль. Палеонтологи вопреки нашим представлениям ничего не копают. Они работают молотком и имеют дело исключительно с камнем и окаменевшими организмами, в основном морскими обитателями.
Миллионы километров магмы
Самые многочисленные палеоостанки организмов — это видимая лишь под микроскопом микрофауна: рачки, мелкие животные, а также высокопрочные хитиновые части насекомых. Еще устойчивее к времени — ископаемые споры растений и пыльца, поскольку они имеют практически вечную полимерную оболочку. В совокупности они дают палеонтологам представление о том, как выглядела жизнь на Земле в разные геологические периоды. По пыльце из донных осадков они выясняют, какие леса росли на берегу этих водоемов, а по окаменевшим останкам на бывшей территории палеобассейна узнают, какие морские животные там обитали.
Сотни миллионов лет назад огромная поверхность нашей планеты была покрыта морями и океанами, и основная форма жизни была представлена разнообразными моллюсками и другой морской фауной. Кстати, моллюски тогда были не такими маленькими, как сейчас. Размер некоторых древних моллюсков, например самых крупных аммонитов, составлял до 2 м в диаметре. По характерному набору останков разных видов ученые датируют слои с относительно высокой точностью, с которой можно говорить о периодах в сотни миллионов лет назад. Впрочем, самые точные датировки и более богатое многообразие видов морских животных, безусловно, касаются периода до 200 тыс. лет.
До изобретения методов абсолютного датирования (основанных на постоянстве скорости распада радиоактивных изотопов) все геологические периоды изначально так и датировались — по совокупности ископаемых. Например, в девоне (435 млн лет назад), который часто называют «эпохой рыб», жили пластинокожие, или панцирные, рыбы, а 350 млн лет назад начался каменноугольный период, или карбон. В тот период на Земле росло много папоротниковых видов, которые к нашему времени превратились в большие толщи каменного угля.
К способу радиоизотопного датирования слоев относится определение возраста останков древних организмов по составу вулканических отложений, когда во время гигантских извержений магмой были залиты большие участки территорий в сотни километров. Одно из древнейших извержений вулкана Миллбриг произошло 454 млн лет назад и образовало знаменитые бентонитовые холмы. Извержения часто происходили не взрывообразно, а излитием огромного объема лавы. Так 252 млн лет назад в Восточной Сибири образовались Сибирские траппы — гигантские излияния базальтовой магмы, образовавшей протяженные плато в виде широких лестниц. Извержения такого масштаба привели к вымиранию более 90% видов животных на планете. После этого началась эра палеозоя.