Мертвый лев: Посмертная биография Дарвина и его идей
Шрифт:
Сознаюсь, я опустил еще около десятка увлекательных гипотез об «ударах из космоса», каждая из которых – готовый сюжет для научно-фантастического романа или фильма {420} . Многие ученые в жизни – пламенные поклонники НФ (как коротко называют научную фантастику), но, находясь «при исполнении служебных обязанностей», они стараются быть скептичными и придирчиво тестировать все гипотезы, даже самые красивые. Это получается не всегда, и не по их вине. Элегантная гипотеза Красовского и Шкловского имеет один серьезный недостаток – палеонтологи не могут оценить частоту мутаций у организмов из далекого прошлого. К сожалению, ДНК исчезнувших животных и растений подвержена распаду и даже в самых благоприятных условиях, например законсервированная вечной мерзлотой, сохраняется всего лишь около миллиона лет. Поэтому влияние сверхновых на мутагенез, вероятно, обречено так и остаться гипотезой, если, конечно, вблизи от Солнца не произойдет подобная вспышка. Астрономы успокаивают нас, что в ближайшие миллионы лет этого не случится.
420
О них можно прочитать, например, в книге Э. И. Колчинского (Колчинский Э. И. Неокатастрофизм и селекционизм: Вечная дилемма или возможность синтеза? (Историко-критические очерки).
С астероидами
Макс де Лаубенфельс скончался в 1958 г. и не дожил до триумфального признания своей гипотезы, которое 20 лет спустя сделало «астероидную» версию достоянием не только науки, но и массовой культуры. Особенно для этого постарались «киношники». В свое время весь мир обошел познавательный сериал BBC «Прогулки с динозаврами», в котором мир древних чудовищ реалистично и очень эффектно воссоздан средствами компьютерной графики. Динозавры на экране громко ревели, сражались и поедали друг друга, выводили детенышей и охотно демонстрировали усаженные страшными зубами пасти. В шестой серии («Гибель династии») зрелищно показана великая катастрофа – столкновение Земли с гигантской кометой и грандиозный взрыв, разом уничтожающий ничего не подозревающих ящеров. Их господству на планете моментально приходит конец. Finita la commedia.
Научная основа этого сюжета была заложена в 1979–1980 гг., когда известный американский физик, нобелевский лауреат 1968 г. и один из создателей первой атомной бомбы Луис Альварес с командой сотрудников сообщил об открытии так называемой иридиевой аномалии в тонком слое глины. Она сформировалась на самой границе мелового периода и кайнозойской эры, то есть примерно в то же время, которым датируют исчезновение динозавров. Иридий – очень редкий в земной коре металл, легко образующий сплавы с железом. По этой причине почти весь иридий, имевшийся в составе новорожденной Земли, давно погрузился в планетное ядро вместе с захватившим его расплавленным железом. В Солнечной системе более или менее высокие концентрации иридия можно найти только в метеоритах. Если где-то на Земле геологи находят необычно высокое содержание этого элемента, становится ясно, что он имеет внеземное происхождение. Команда Альвареса измерила концентрацию иридия в позднемеловых глинах, найденных на разных материках, и везде она превышала типичную более чем в 15 раз (в отдельных местностях даже в 160 раз!). Сомнений быть не могло: эта аномалия возникла вследствие падения на Землю небесного тела (астероида или кометы) поперечником около 10 км. Вроде бы не очень большой космический объект, но расчеты показывают, что даже его с лихвой хватило, чтобы вызвать катастрофу планетарного масштаба. Чуть позже удалось найти и сохранившийся след этого удара. Им оказался огромный, 180 км в поперечнике, кратер Чикшулуб (Chicxulub) на Юкатанском полуострове в Мексике. Тут-то и вспомнили о давней гипотезе де Лаубенфельса, и версия об «ударе из космоса», погубившем динозавров, в один миг стала научной сенсацией.
В палеонтологию вошел новый термин «ударные факторы вымирания», или просто «импакты». Катастрофы были приняты на ура и массовой культурой. Что и понятно, ведь угроза астероидного «армагеддона» для Земли вполне реальна, хотя и не очень велика. «Импакты» вмешиваются в ход эволюции, словно «рука Бога», нарушая плавность ее течения, уничтожая целые группы организмов, но при этом давая шанс на развитие другим. Обследование земной поверхности показало, что она буквально испещрена астроблемами – своего рода рубцами и шрамами, образовавшимися после встреч с астероидами или болидами. Поскольку часть небесных тел должна была падать в океан, реальная интенсивность столкновений еще выше, чем показывает изучение поверхности континентов (рис. 9.4).
Рис. 9.4. Расположение открытых геологами астроблем на поверхности земных континентов {421}
Пожалуй, основным неустранимым недостатком любой «импактной» гипотезы является ее зацикленность на одном факторе, действием которого пробуют объяснить такие сложные явления, как массовые вымирания в биосфере Земли. Подобная прямолинейность привлекает широкую публику, журналистов и популяризаторов, но «однониточность» (как выражался, правда по другому поводу, философ Григорий Померанц) гипотез оборачивается слабостью. Как раз самое раскрученное, «динозавровое», вымирание ставит перед сторонниками теорий астероидных ударов ряд неудобных вопросов. Почему жертвами «импакта» стали только динозавры и некоторые другие группы мезозойских рептилий, в то время как остальные (крокодилы, черепахи, змеи, почти все ящерицы) как будто бы ничего не заметили? Отчего не исчезли млекопитающие и птицы, обитавшие бок о бок с динозаврами в тех же самых лесах и полях? {422} Как объяснить весьма избирательное вымирание морских групп животных на границе мезозоя и кайнозоя? К тому же детальный анализ динамики разнообразия динозавров показал, что пика своего величия они достигли в середине мелового периода, а потом началось плавное угасание, длившееся примерно 50 млн лет. Возможно, причиной упадка стало все возраставшее совершенство и разнообразие млекопитающих, превратившихся в серьезных конкурентов ящерам и постепенно вытеснявших их из экосистем. Если так, то «удар из космоса» всего лишь поставил эффектную точку в конце истории динозавров, которые непременно исчезли бы и без этого, только несколько позже. Кстати, вымирание аммонитов и белемнитов тоже можно объяснить без всяких ссылок на катастрофы. Вероятно, эти некогда процветавшие в океане группы головоногих моллюсков не выдержали конкуренции с костистыми рыбами, неуклонно прогрессировавшими на протяжении мезозойской эры. Ну, и в качестве вишенки на тортике: самое грандиозное вымирание в истории фанерозоя, случившееся на границе палеозойской и мезозойской эр, обошлось, по-видимому, без «космического удара». По крайней мере, никаких следов столкновения нашей планеты с другим небесным телом в эту эпоху геологи не находят. Скорее всего, причины массовых вымираний надо искать здесь, на Земле, а не в космосе. Реальность былых «армагеддонов» отрицать невозможно, но не будем придавать им слишком большого значения {423} . По мнению экспертов, падение астероида, породившее кратер Чикшулуб, остается единственным убедительным примером связи между «импактом» и массовым вымиранием {424} .
421
Фельдман В. И. Астроблемы – звездные раны Земли // Соросовский образовательный журнал. 1999. № 9. С. 67–74. Свежайший обзор проблемы импактов (рассчитанный на профессиональных геологов): Osinski G. R., Grieve R. A. F., Ferriere L. et al. Impact Earth: A review of the terrestrial impact record. Earth-Science Reviews. 2022. 232: 104112.Интерактивная карта астроблем,
422
С птицами, кстати, все ясно. Сейчас большинство ученых считают их прямыми потомками динозавров, успешно перешедшими из мезозоя в кайнозой и наряду с млекопитающими давшими начало огромному числу форм. Есть даже расхожее выражение «птицы – это динозавры сегодня» (см. Винарский М. В. Евангелие от LUCA: В поисках родословной животного мира. Глава 4).
423
Массовые вымирания и их вероятные причины: Макдугалл Дж. Д. Краткая история планеты Земля: Горы, животные, огонь и лед. СПб.: Амфора, 2001. 364 с.; Резанов И. А. Жизнь и космические катастрофы. Там же можно прочитать об истории открытия «иридиевой аномалии» Луисом Альваресом и его коллегами.
424
Osinski G. R., Grieve R. A. F., Ferriere L. et al. Impact Earth: A review of the terrestrial impact record. P. 29.
К тому же и без всяких незваных гостей из космоса нашу старушку-Землю постоянно «лихорадит». Палеоклиматологи твердо установили, что она испытывает ритмические чередования «парниковых» и «ледниковых» периодов (рис. 9.5). С интервалами в несколько десятков миллионов лет планету бросает то в жар, то в холод, а с этим очевидным образом связаны великие эволюционные события – вымирания и возникновения различных групп животных и растений {425} . О «ритмике эволюции» в порядке предварительной гипотезы писали еще в середине прошлого века {426} , а сегодня это уже распространенное в науке мнение. Цикличность заметна и в движении литосферных плит: земные материки то сходятся вместе, образуя единый сверхконтинент, то раскалываются на большое число отдельных блоков разного размера (в одну из эпох «раздробленности» живем и мы). Продолжительность такого цикла составляет почти 600 млн лет {427} .
425
Причины этих климатических циклов до сих пор непонятны. Как пишет В. А. Захаров (Захаров В. А. Бореальный климат в мезозое // Природа. 2010. № 4. С. 42), обсуждая их, «геологи переходят в мир гипотез». Основным источником тепла для нашей планеты служит Солнце, но нет никаких следов того, что оно резко меняло свою активность в геологическом прошлом. Значит, причины климатических колебаний надо искать здесь, на Земле.
426
См., например: Яблоков-Хнзорян С. М. О ритме эволюции // Зоологический журнал. 1963. Т. 42. № 10. С. 1433–1447.
427
Суперциклы: Кузьмин М. И., Ярмолюк В. В. Биография Земли: основные этапы геологической истории // Природа. 2017. № 6. С. 12–25.
В этих драматических событиях, видимо, и надо усматривать одну из причин закономерного, направленного хода эволюции биосферы. Она следует – не может не следовать! – за глобальными изменениями в оболочках Земли. На ней сказываются не только катаклизмы, но и более долгие процессы – эволюция химического состава атмосферы и гидросферы, изменение температурного режима, столкновения и расхождения литосферных плит. По современным представлениям, биосфера Земли прошла через целую череду кризисов разного масштаба, оказывавших огромное воздействие как на эволюционный процесс в целом, так и на развитие отдельных групп организмов. Одни из них становились жертвами таких кризисов, а другие получали стимул к бурному развитию и процветанию.
Рис. 9.5. Циклы Вильсона – периодическая смена парниковых и ледниковых периодов на Земле. Стрелками отмечены так называемые малые ледниковые периоды. График показывает, что, несмотря на современные дискуссии о глобальном потеплении, нам с вами выпало жить в одну из самых холодных эпох в истории Земли {428}
Лайель и Дарвин были правы и неправы одновременно. Постулируемый ими медленный и постепенный ход геологической и биологической эволюции – это не фикция. Во многих случаях развитие идет именно таким способом. Но и всевозможные катастрофические факторы, внешние и внутренние, заставляющие эволюцию бежать сломя голову или даже сворачивать в неожиданном направлении, – тоже не фантазии «злых катастрофистов». Признание «скачков развития» вовсе не выталкивает ученых «в область чудесного», как считал Дарвин. Для многих из этих «скачков» удалось найти вполне естественные объяснения, не противоречащие дарвиновской теории. В конце концов, и гипноз когда-то считался шарлатанством, а сегодня входит в арсенал средств научной медицины.
428
Взято и модифицировано из: Захаров В. А. Бореальный климат в мезозое // Природа. 2010. № 4. С. 37–42.
Дарвинизм или ламаркизм.
Случай или закономерность (необходимость).
Катастрофизм или униформизм.
На страницах этой книги мы встретили уже несколько таких дилемм, которые в прошлом становились предметом острых споров. Из-за них создавались и рушились научные репутации, ломались метафорические копья и совершенно реальные жизни. Я постарался показать, что каждый раз в конце концов оказывалось, что дилемма – мнимая. Вместо поставленного ребром вопроса «или – или» возникает более мягкое «и – и». В ходе развития науки некогда непримиримые противоречия сглаживаются, «снимаются», как сказал бы Гегель.
Возможно, урок большей толерантности к противоположному мнению ученым преподнесла квантовая механика, около 100 лет назад давшая неожиданный ответ на вопрос, что такое электрон – частица или волна? Оказалось, и то и другое одновременно. Фиксируясь на одной из возможностей, словно в яростном споре тупоконечников и остроконечников из «Путешествий Гулливера», мы теряем и чувство реальности, и большое количество информации о внешнем мире, который взялись изучать. К тому же вполне вероятно, что одна из причин полемики среди биологов – не «объективные доказательства», а естественное разнообразие темпераментов и психологических установок индивидов в человеческой популяции. Каждый выбирает то, что ему кажется близким по какому-то не всегда рационализируемому внутреннему убеждению. Недаром еще в 1877 г. один американский геолог заявил, что «люди рождаются либо катастрофистами, либо униформистами» {429} .
429
Бенсон Р. Г. Завершенность, направленность и здравый смысл в истории геологии. С. 44.