По следам минувшего

Игорь Николаевич Крылов, сотрудник Геологического института Академии наук СССР, решил заняться именно строматолитами — самыми большими и неудобными окаменелостями из всех, что загромождают шкафы и подвалы лаборатории в Пыжевском переулке. Эти остатки жизни в докембрии в случае успеха обещали многое. Но самого успеха они как раз и не обещали. Известковистые кусты строматолитов переплетаются в известковистой породе, образуя с ней одно целое. Ни выбить их оттуда, ни вытравить кислотой невозможно. Можно только распилить камень дисковой алмазной пилой и рассмотреть разрез. Так делали многие, в том числе известный исследователь жизни докембрия член-корреспондент АН СССР А. Г. Вологдин. Особенных результатов они не достигли: слишком сложная картина открывалась на шлифе. Но даже если восстановить точный облик строматолита, что это даст? Можно ли по пятнам плесени определить вид водоросли? А ведь строматолиты даже не плесень, а только продукт ее жизнедеятельности.

Вот почему даже руководитель лаборатории, профессор Келлер, с сомнением покачивал головой, наблюдая за стараниями Крылова. И все же успех пришел! Когда Игорь Николаевич с помощью методов проективной геометрии научился точно воспроизводить формы «кустов» докембрийского подводного леса, оказалось, что для каждого этапа докембрия характерны свои «кусты». Строматолиты менялись закономерно!

Теперь палеонтологический календарь заработал на огромном, почти двухмиллиарднолетнем, этапе докембрия. Его назвали рифеем, по древнему названию Уральского хребта, где особенно развиты докембрийские отложения.

Строматолит.

Обо всем этом рассказывает в своей книге «На заре жизни» сам И. Н. Крылов. Прочтите ее и вы поймете, как трудно подчас бывает исследователю. Уже никто не верит в успех его работы, а он продолжает работать. Собирает по крохам, терпит неудачи, совершенствует методику изучения и, наконец, через пятнадцать лет доказывает правоту своего постоянства!

«ЗОЛОТОЙ ВЕК» МНОГОКЛЕТОЧНЫХ

Но загадка кембрия, загадка внезапной и мощной вспышки жизни не была решена. Миллиард лет густо зеленели у берегов водорослевые луга и пастбища. Миллиард лет тянулись к солнцу жесткие буроватые ветви подводных лесов-строматолитов.

А где же обитатели этого океанского рая? Где предки кембрийских животных? Ведь в теплой, насыщенной планктоном воде многоклеточные организмы должны были расти и множиться «как на дрожжах». У них еще не было врагов. Они еще не научились пожирать друг друга, да и нужды в том пока не было. Каждое многоклеточное, как бы мало оно ни было, по сравнению со своей микроскопической пищей казалось живой горой в океане живой мути. Оставалось лишь цедить, фильтровать эту сытную взвесь или даже просто всасывать ее всей поверхностью своего тела. Это был «Золотой век», «рай» многоклеточных, где будущий «волк» и «ягненок» — хищник и жертва — мирно колыхались рядом в изумрудных и опаловых потоках микроскопического планктона. И какими бы малыми и мягкими ни были эти многоклеточные, они были слишком обильны, чтобы не оставить следов. Именно их упорно и безуспешно искали палеонтологи.

Но в жизни ученых бывают поистине светлые дни. И к таким дням, несомненно, относится жаркий день 1947 года, когда австралийский геолог Р. Спригг нашел к северу от города Аделаида в засушливом, полупустынном районе Эднакары своеобразные отпечатки на песчаниках. Теперь количество тамошних находок превышает 1 500 экземпляров, описано 25 видов животных, которые относятся к 19 родам. В основном это медузоподобные организмы, очень разные по размерам и по внешнему облику.

Некоторые из них напоминают современных плоских червей. Другие — членистоногих, очень схожих с грядущими властелинами кембрийских морей трилобитами, только без панциря. Тут же возможный предок иглокожих, получивший название трибрахидиум. Это выпуклый дискообразный отпечаток с тремя спирально закрученными валиками в центре. И возможный предок моллюсков — преокембридиум.

Эдиакарскую фауну трудно переоценить! Она, как никакая другая находка, проливает свет на становление животного мира, который в великом многообразии окружает нас сегодня.

Позже отпечатки, похожие на эдиакарских медузоподобных, были найдены у нас в Прибалтике, на Кольском полуострове и в Приднестровье. Найдены также и другие животные, которые своим удивительным сходством с растениями поначалу сбили с толку геологов: они решили, что перед ними листья папоротника. Но это оказались вовсе не растения, а колонии кишечнополостных животных, напоминающие кораллы, только без твердого скелета. Колонии подобных полипов, так называемые морские перья, и сейчас колышутся на дне океанов.

Несмотря на все ошибки и трудности, достоверные следы эдиакарских невидимок нашлись за последние десятилетия почти на всех континентах. И все эти находки оказались приуроченными к самому концу рифея, то есть к 150–200 миллионам лет перед началом кембрия.

Остатки многоклеточных — не единственное доказательство изобилия древних морей. Сейчас выяснилось, что самые большие залежи фосфоритов, этого «вещества плодородия», приурочены к тому же отрезку докембрия — эдиакарию. Фосфориты образовались из остатков бесчисленных животных, по-видимому того самого планктона, который ели и не могли съесть древние многоклеточные. И теперь плодородие докембрийского океана превращается в плодородие наших полей.

ПОЧЕМУ «НЕВИДИМКАМ» ПРИШЛОСЬ ПРИОДЕТЬСЯ

Итак, кембрийский расцвет жизни вовсе не начался мгновенным появлением типов, классов, бесчисленных отрядов животных. Ему предшествовал другой расцвет, другая — докембрийская — вспышка жизни. И лишь одно событие четко и резко разделяет оба эти этапа — появление скелетов. Тогда стоит ли уделять столько внимания ничтожным ракушкам, названия и приметы которых известны только специалистам? Такой вопрос иногда задают те самые люди, которые с уважением и интересом читают заметки об открытии новых элементарных частиц.

Увы! Мы еще не привыкли к тому, что ракушки и букашки могут нести не меньше информации о великих событиях в мире, чем потоки нейтронов. Не привыкли и к тому, что события прошлого Земли касаются нас ближе, чем вспышки сверхновых звезд и «черные дыры» Вселенной. «Великая скелетная революция» кембрия несомненно была таким событием.

С самого начала ученых насторожила повсеместность и одновременность появления скелетной фауны. Настолько насторожила, что многие из них потратили годы и десятилетия жизни, чтобы доказать обратное: не было никакой революции, все происходило постепенно и разные группы скелетных организмов возникали в свое время и на своем месте. Такая реакция понятна, ведь новые факты угрожали сложившимся уже представлениям о равномерном развитии живой природы. А сложились такие представления не только из векового опыта биологии, но и под влиянием той картины мира, которую рисует нам физика.

В физическом микромире события происходят мгновенно и случайно — именно так перескакивают с орбиты на орбиту электроны в квантовой модели атома. Но к макромиру это отношения не имеет. Земля, планеты и само Солнце, состоящие из таких атомов, равномерно движутся по своим извечным путям. Разумеется, ни о каких случайных скачках тут не может быть и речи. Примерно так же рассуждают и биологи. Пусть в микромире эволюции, то есть в молекулах наследственного вещества ДНК, скачкообразно происходят элементарные случайные процессы — мутации. Но большинство из них уравновешивается и не проявляется в развитии организма. А те, что остались, вышли на поверхность как новые признаки, вовлекаясь в медленный и равномерный процесс приспособления и отбора. В длительном ходе эволюции жизни не предполагалось резких скачков.

Как это ни странно, так думал и Владимир Иванович Вернадский, подаривший миру науки одну из самых революционных идей — идею самой большой биологической системы — биосферы. Он доказал, что живая оболочка Земли (в это понятие он включал совокупность всех организмов) обладает огромной геохимической мощью, превосходящей мощь всех остальных геологических процессов. Но эта сила оставалась, по его мнению, постоянной с начала времен. Она не возрастала, не убывала, не менялась в своих проявлениях, как бы не менялись организмы, составляющие биосферу.