Реферат: Перипетии жизни - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Перипетии жизни

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 278 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Перипетии жизни. Содержание. 1. ВУЛКАН , КОТОРОГО НЕ БЫЛО. 2. СОЙДУ ТСЯ ЛИ КОЛЕИ ! 3. ВАРИАЦИИ В СТИЛЕ РЕТРО. 4. АРИТМИЯ ПЛАНЕТЫ. 5. НЕ ИСКЛЮЧАЯ КАТАСТРОФ... 6. ЖИВАЯ ЛЕСТНИЦА ДО САМОГО ДНА. 7. МАЯТНИК ЭВОЛЮЦИИ. ВУЛКАН , КОТОРОГО НЕ БЫЛО. Странный низкий гул неприятно давил на уши . Жители северо-восточных поселков острова Кунашир (они первыми обратили внимание на этот гул ) сначала приняли его за отдаленный раскат грома . Однако небо было совершенно чистым , стоял ясный июльский полдень . Грому среди ясного неба не придали значения . Кого на Курилах удивишь такими вещами ! Здес ь привыкли к капризам стихии . Непогода может налететь когда угодно . Как-никак рядом Тихий океан. Но на этот раз в природе происходило что-то для кунаширцев все же необычное . Гул нарастал . И тоном стал выше , и шел он вовсе не с неба , а откуда-то изнутри остр ова . Когда же в рыбацких домах задребезжали посуда и оконные стекла , люди бросились наружу , решив , что начинается землетрясение . Под ногами в самом деле словно бы возникла дрожь . Последовало несколько несильных толчков . Но затем произошло то , к чему меньш е всего в поселках были готовы,— грохнул Тятя . Больше 160 лет стояла великая гора тиха и нема , и вдруг... Первый столб пепла с сильным шумом вырвался из середины северного склона . Черная туча стремительно поднялась в вышину . Такой же выброс скоро заметили и на восточной стороне горы . Облако пепла спустилось вниз , густо накрыло прибрежные поселки . Стало темно — вытянутой руки не видно . И в этом мраке возникло странное мерцающее свечение словно в воздухе закружились мириады светлячков . Оно исходило от опускав ш ихся частиц пепла , до того сильно те были наэлектризованы . Но что от чего — разобрались после . А тогда странное свечение , как все непонятное , сильно напугало людей . Тем более что с его появлением прервалась связь поселков с внешним миром. Их вызывали непре рывно . Ни один не отзывался . В ответ — только треск эфира . На проходившие суда полетели радиограммы : «Обеспечьте эвакуацию населения !» Видимость к тому времени стала отвратительной . Подойти к берегу было непросто . Но до поселков все-таки добрались . Людей с острова сняли . Всех до одного . А сняв , поспешили отойти подальше от берега . Тятя уже распалился не на шутку . С каждым часом он становился все грознее . Другие корабли , оказавшиеся поблизости , тоже (поскольку люди были спасены ) старались не приближаться к о строву . Оттуда летели каменные бомбы , которые с шипением плюхались в море , высоко вздымая воду . Никому не хотелось заполучить на палубу увесистый дымящийся гостинец . Впечатление было такое , будто с берега вели беспорядочный артиллерийский обстрел. И только одно небольшое судно мчалось на полной скорости в обратном направлении — туда , где с каждой минутой становилось все опаснее . Ночью оно вышло из Южно-Курильска и взяло курс на район извержения . Усиливающийся пеплопад накрыл палубу и все палубные надстройк и темно-серой пеленой . Но суденышко не сбавляло хода . Когда забрезжило утро , ему удалось , оставаясь вблизи Тяти , войти в зону просвета . И тогда открылось фантастическое зрелище . Черные столбы , что поднимались над вулканом на фоне бледно-голубого неба , непр е рывно пронизывались молниями , словно атаковавшими гору сверху . Такие же яркие вспышки метались в середине огромной пепловой тучи , которую ветер медленно уносил на восток . Издали все это походило на какую-то дикую иллюминацию. Суденышко , выжимая по 14 узлов , вошло в пролив Екатерины , омывающий остров с севера . Подняло с воды чаек , буревестников , бакланов , согнанных с кунаширских скал . Воздух наполнился оглушающим хлопаньем тысяч крыльев , невероятным гомоном ; всей стаей птицы потянулись в сторону соседнего И т урупа. Когда стал виден покинутый жителями берег , судно устремилось туда . И к вечеру высадило девятерых смельчаков . Они быстро сгрузили поклажу . Тут начало темнеть . Заночевали на берегу. На другой день с рассветом трое из прибывших двинулись вверх по склон у гудящего вулкана . Они бросали ему вызов ? Нет , они не собирались ставить спортивных рекордов . У них была другая цель . С действующим вулканом они имели дело не впервые . И знали , как вести себя в подобных ситуациях . Прежде всего им требовалось достичь мест а извержения . Стремясь подобраться К нему как можно ближе , группа держалась более безопасной наветренной стороны. Их вел вулканолог Евгений Константинович Мархи-нин . Они знали , что этот человек бывает и трезво деловит , и азартен . Такие , казалось бы , взаимои сключающие качества неплохо уживались в нем . Он вообще считал , что способность рисковать , не теряя головы,— профессиональное качество вулканолога . Мархинин в своей области был крупным авторитетом . Ему верили , за ним шли. Лишь к концу второго дня группа при близилась к действующему кратеру настолько , что можно было увидеть происходящее внутри него . Разбили лагерь . Подъем был невероятно труден . Местами склоны горы загромождали сломанные ветви обожженных и разбитых деревьев , рухнувшие стволы . Трава была соверш е нно засыпана пеплом . Под ним же полег почти весь дикий бамбук . Наружу кое-где торчали то вытянутое крыло , то свесившаяся на бок голова погибшей птицы . В общем , на обширном пространстве лес со всем своим живым населением был уничтожен . Надеясь облегчить до р огу , они стали подниматься вдоль русла ручья Кедрового . Но оно оказалось полузасыпанным . Только за тысячеметровой отметкой над уровнем моря пеплопад уменьшился. Вторая ночь тоже прошла беспокойно . Взрывы грохотали непрерывно . Раскаленные камни взлетали до километровой высоты . Продолжалась и «иллюминация» в клубах вылетающего из жерл пепла . Зрелище было жутким , но настолько впечатляющим , что буквально завораживало . От него трудно было оторваться . Только чугунная усталость прогнала людей в палатку. А гору по- прежнему сотрясали идущие изнутри толчки. Утром начали брать пробы пепла и вулканических газов . С первым было проще : он сыпался в буквальном смысле с неба . За газом же следовало лезть к пышущим жаром , раскаленным фумаролам — трещинам в скалах. ...Только дн ей через десять Тятя начал понемногу затихать . К этому времени уже вся экспедиция была наверху . Работа подходила к концу . Широкогорлые стеклянные банки с вулканическим пеплом , герметически закрытые металлическими крышками , стояли готовые к спуску на берег. Они , предварительно стерилизованные , наполнялись непосредственно пеплопадом . Мархинину очень важно было , чтобы в банки попал , так сказать , первородный пепел , без посторонних примесей. В специальных сосудах ждали отправки и пробы газов , взятых прямо из гуд ящих трещин вулкана . Только вот до самой лавы добраться не смогли . А так нужно было ! Расплавленная , она сильно бурлила в глубине активного центра . Но через край кратера не перелилась и по склону горы не потекла . Тем только и удовлетворились , что понаблюда л и за ней издали. Лишь по прошествии двух лет , в 1975 г ., Мархинину удастся взять эту желанную пробу магматического газа непосредственно из лавы . Концом длинной керамической трубки он с трудом дотянется до небольшого пузыря солнечного цвета и жара у самого края огненного потока . Однако произойдет это уже не здесь , а гораздо севернее , на камчатском Толбачике , сильное извержение которгго многие на полуострове помнят поныне . Там тоже будут опасное восхождение на гору , погибший лес , гудящая под ногами земля и к а менные бомбы над головой... Мархинин первым в СССР взял газовую пробу непосредственно из жидкой лавы . Эксперимент был незауряден и риск велик . Однако самая удивительная особенность экспедиций Мархинина к кратерам Тяти и Толбачика заключается в том , что и о бе они , и взятые пробы , в сущности , не имели отношения к традиционней вулканологии . Многие годы Мархинин отдал изучению беспокойного плутонова хозяйства , но на сей раз его интересовала проблема , казалось бы , совсем далекая от привычного круга прежних науч н ых занятий,— происхождение жизни на Земле. С чего бы такой крутой вираж ? Вещи вроде бы несовместимые : действующие вулканы , уничтожающие вокруг себя все живое , и первородство этого живого в своем , по-видимому , еще хрупком , незащищенном виде . Какая тут может быть связь ? Кризис проблемы — вот что привело ученого к гремящему кратеру Тяти . Глубокий кризис после девятого вала радужных надежд. Кризис ? Но он же совсем по другому ведомству . Вулканологу-то до этого какая забота ? Дело в том , что проблема , понятно , вкл ючает в себя как минимум двух партнеров : жизнь и Землю (возможно , не только Землю ). Представления же о происхождении каждой из них долгое время развивались как бы параллельно . Словно колеи железнодорожной двухпутки они шли , практически не пересекаясь . Ког д а же пришла пора им соединиться в общую , так сказать , магистраль , то есть в единую теорию эволюции всех сфер нашей планеты , обнаружилось , что колеи разной ширины . Не совмещаются . И значит , дальше по ним ходу нет . Как быть ? Вот попыткой совместить эти не со шедшиеся колеи и стали экспедиции Мархинина к местам извержений дальневосточных вулканов . К сожалению , попыткой не вполне удачной , хотя и чрезвычайно ценной ... Однако давайте-ка все по порядку. Проблема происхождения жизни решалась довольно I просто , пока ученые находились в счастливом неведении относительно сущности живого , как , впрочем , и насчет того , что представляла собой Земля в младенчестве ; Эмпедокл из Агригента в V в . до нашей эры считал , например , что своим существованием все дышащее на планете обя зано самозарождению отдельных органов — рук , ног (лап ), голов , сердец , которые затем , случайно комбинируясь , складывались в тела и достигали в конце концов вполне удачных вариаций . Правда , лет за сто до него другой древнегреческий философ , Анаксимандр из М илета , с поразительной для своего времени прозорливостью утверждал , что путь к высшим организмам природа начинала с более примитивных . Но и он за исходную субстанцию брал , если так можно выразиться , сложный готовый продукт— морской ил . Эта идея самозарожд е ния организмов , видимо , представлялась многим поколениям наших далеких предков очень убедительной , так как она просуществовала , не особенно изменяясь , долгие века (здесь речь , разумеется , только о естествознании ; религиозные учения всех народов и времен , к ак известно , такой проблемой себя не обременяли , сразу переложив всю работу по биологической части на плечи творца , как , впрочем , и по геологической ). Лишь много позже у идеи самозарождения организмов появилась непримиримая оппозиция . Но дискуссии еще нере дко походили на кафедральный диспут схоластов , поскольку излюбленной темой возвышенных споров чаще всего оставалась дилемма : что было раньше — яйцо или курица ? Тем временем пытливое племя экспериментаторов занималось таким низменным делом , как проза бытия. Отчего , однако , многое в окружающем мире , прежде казавшееся банально-привычным , становилось увлекательно-загадочным. Как было остаться равнодушным , скажем , к блошиным стеклышкам ! Увеличение в сто раз ! Видно такую малость , что просто чудо ! Вот какую забавн ейшую возможность предоставили своим соотечественникам в 1590 г . два голландских оптика братья Ганс и Захария Янсены из Миддельберга , сконструировав один из первых в мире микроскопов. А три четверти века спустя Роберт Гук , английский физик и ботаник , образ ованнейший человек того времени , снабдив «забавный» прибор третьей увеличительной линзой , смог рассмотреть предметы куда меньших размеров , чем блоха . По его словам , ему открылся «предмет не столько приятный , сколько поучительный». Он вглядывался в кусочки растений и металлов , части насекомых , в срезы пробки . Увиденное зарисовывал и подробно описывал . Так появилась книга «Микрография» . Немного фантазии , и можно стать почти свидетелем тех опытов Гука , вслушиваясь в спокойные пояснения великого ученого : «Перо ч инным ножом я срезаю с гладкой поверхности пробки чрезвычайно тонкую пластинку . Кладу ее на черное предметное стекло , так как это белая пробка ; и , осветив ее при помощи плоско-выпуклой стеклянной линзы , я чрезвычайно ясно вижу , что вся она пронизана отвер с тиями и порами , совершенно как медовые соты . Только отверстия менее правильны». Гук назвал их клетками . Эти поры и в самом деле были пустыми внутри . Совершенно пустыми , поскольку он рассматривал то , что было изуродовано смертью , что осталось от живого,— ка ркас . Долгое время так и считалось : главное в клетке — клетка , то есть ее стенки. Когда в 1682 г . английский ботаник Неемия Грю , придирчиво исследуя растения с помощью более совершенной оптики , пришел к выводу , что увидел подобие текстильной ткани , он тоже говорил о волоконном переплетении именно стенок клеток (от Грю , кстати , и пошло словосочетание «живая ткань» ). Лишь много позже в гуковской клетке обнаружили содержимое «пустоты» . Но название «клетка» уже прижилось , все попытки подобрать для ячейки живог о более удачное обозначение ни к чему не привели. ... К тому времени клеточная тема уже обросла множеством других подробностей . Где-то около 1673 г . голландец Антони ван Левенгук , располагая линзами с 300-кратным увеличением , обнаружил неведомый людям мир . Впрочем , мир , столь же и невероятный . Тогда многие посчитали , что он его просто придумал , чтобы всех удивить . В самом деле , как проверить , будто в капле воды («Вы только представьте себе !» ) пребывает не менее жителей , чем в ином рыбацком поселке , а то и в городе . А ученый продолжал утверждать , что открывшийся ему мир — не иллюзия , не оптический обман . Мельчайшие существа , которых он увидел , были крайне суетливы , перемещались , сталкивались друг с другом , не зная ни минуты покоя. Во все это верилось с трудом. Нужно было время , чтобы к такому привыкнуть . Кстати , не открытие ли Левенгука надоумило английского сатирика Джонатана Свифта отправить своего Гулливера в страну лилипутов ? Впрочем , изобретательность даже такого выдающегося писательского ума оказалась ск р омнее изощренности природы . Свифтовых человечков можно было , как говорится , пощупать , взять в руки , поставить на ладонь . Мир Левенгука оставался вообще не видимым для невооруженного глаза . И при этом деятельно существовал , заполнял вокруг человека букваль н о все пространство . Мыслимо ли такое ! Более 150 лет потребовалось на то , чтобы доказать , что все растения и животные сплошь состоят из клеток и что природа , наделяя материю жизнью , пользуется исключительно клеточной «расфасовкой» . Правда , еще казалось , буд то оживление клетки происходит откуда-то извне , что она как бы выкристаллизовывается из некой живой среды , подобно снежинкам из охлажденных капель воды . Но к середине XIX в . устами немецкого патолога Рудольфа Вирхова был окончательно сформулирован закон , к оторый произвел революцию в биологии : «каждая клетка из клетки». Это многое означало и для проблемы происхождения жизни . Если жизнь всегда распространялась по клеточной цепи , то суть проблемы становится совершенно конкретной : откуда взялась первая клетка ? Не потому , что клетка — нечто простейшее , элементарное (хотя некоторые одноклеточные организмы и называются в систематике простейшими !). А оттого , что именно с клетки начинается живое , без нее его нет , все мертво. Я потому и высвечивал здесь хрестоматийно знакомые имена , что именно с них берет начало истинно научная постановка проблемы происхождения жизни , пришедшая на смену многочисленным вариациям умозрительных рассуждений. И вместе с тем " сказать : исходной была клетка — это все равно , что утверждать , буд то история архитектуры началась с современной квартиры , ибо внутри ячейки жизни всякого «оборудования» находится не меньше , чем в комфортабельном жилище человека XX столетия. Однако , не поняв , как появилась клетка , что привело к ней , чем она жива , невозмож но было сказать что-либо толково о ее происхождении . Если она полна деятельности , то за счет чего ? И кто ее «работники» ? А если там тоже прячется целый мир неведомых существ , еще более мелких , чем обнаруженные в капле воды ? Ну конечно , пора было заглянуть внутрь нее. Но прежде давайте поинтересуемся , как в те времена складывались представления о младенчестве нашей планеты . Может , там обнаружатся зачатки совсем «кустарного» , примитивнейшего клеточного производства. Земля — это потухшее светило,— объявил в XV II в . Рене Декарт , знаменитый французский философ , физик к математик . И продолжил : «В настоящее время только ядро планеты состоит из огненного вещества . Выше его расположены плотные оболочки , в одной из которых — большие пустоты . Над ней — слой воды , одеты й в скорлупу из камня , глины , песка и грязи». Вообще-то этот мыслитель — автор ряда по-настоящему глубоких работ — известен еще и тем , что придумывал гипотезы буквально по всякому поводу . Многие из них своей безапелляционностью коробили современников . Каки м образом движутся планеты ? Они переносятся вихрями . Почему соль соленая ? Потому что ее частицы игольчатой формы ... Не случайно сторонники великого английского физика Ньютона не жаловали Декарта — мол , он своими гипотезами создает не реальную картину прир о ды , а лишь красивые басни. Что ж , в сочинении басен тоже придерживаются известных правил : им положено иметь свои сюжет и мораль. Есть сюжет и в трактате Декарта о Земле . Обрушение коры в разлившуюся под ней водную оболочку , утверждал он , привело к образова нию морей , а участки тверди , оставшиеся приподнятыми , стали континентами и островами ; находящийся в подземных пустотах дым время от времени загорается — тогда происходят землетрясения ; если же пламя прорывается наружу сквозь трещины в горах , начинаются из в ержения вулканов. Не будем слишком строги к содержанию этой гипотезы . Лучше отметим несомненную стройность ее «сюжета» и , главное , наличие «морали» , то есть вывода : эволюция Земли— отнюдь не нагромождение каких-то эпизодических случайных событий. Каких толь ко вариантов сотворения нашей планеты не выдвигалось за прошедшее с той поры время ! Правда , большинство из них существовало недолго , но в недостатке фантазии их авторов не обвинишь . Предполагалось , например , что некая комета отколола от Солнца несколько к у сков — будущих планет . Одному из них суждено было стать Землей — сначала раскаленной (в окружении горячих паров ), затем , после остывания , твердой и стекловидной , покрытой водной оболочкой. Согласно другим воззрениям , Земля как бы слепилась из твердых и жид ких частиц . А после их разделения обрела все свои горы и моря. Вот еще догадка : сначала был океан , наполненный насыщенным раствором солей , из которого в результате выпадения осадка и образовалась вся твердь , в том числе кристаллические породы вроде гранита и базальта. И еще : исходным строительным материалом послужила просто туманность , превратившаяся после уплотнения в сплошную сушу . Такое небесное тело по мере удаления от Солнца охлаждалось , отчего атмосферная влага , сгустившись , однажды пролилась страшным потоком . Тогда резко увеличилась скорость вращения плане» ты . А это , в свою очередь , вызвало ее расширение и разрыв ее поверхности на материковые куски. Авторы этих гипотез были не менее изобретательны также по части разработки версий последующей судьбы З емли . Если бы им предложили заполнить анкету , состоящую из двух вопросов по геологии , то результаты опроса выглядели бы примерно так : 1. Как возникли материки ? — Часть воды стекла в подземные пустоты , отчего обнажились большие участки твердой оболочки. — Н ет , воду постепенно вытесняла лава , извергавшаяся вулканами. — Материки были подняты выше уровня моря силой подземных взрывов. — Континенты всплыли под действием расплавленных масс , находящихся в недрах планеты. 2. Как образовались горы и долины ? — Это раб ота океанских течений , когда суша еще была покрыта водой. — Нет , морская вода медленно растворяла твердую оболочку планеты. — Это работа приливов и отливов. — Началось с извержения вулканов , возникших от подземного горения каменного угля ; все дальнейшее ра д ;* витие Земли — постоянное противоборство огня и воды. — Рельеф планеты — творение дождей и ветров. — Поднятия на суше появились в результате onyqca -ния соседних с ними участков земной коры — одни блоки своей тяжестью выдавливали другие. Каждая из версий как будто бы неплохо объясняла отдельные факты , но совершенно беспомощной оказывалась в истолковании всех остальных. Обратите внимание и на другое обстоятельство : упомянутые гипотезы в чем-то похожи друг на друга . В чем же ? Их авторы одержимы все тем же с тремлением — представить эволюцию Земли (от сотворения до эпох , близких к своему времени ) как цепь взаимосвязанных событий . Не правда ли , удивительная солидарность в мышлении ученых , принадлежавших и к разным поколениям , и к разным научным школам ? Особенно показательна в этом отношении так называемая теория сжатия , считающаяся венцом геологичес кой мысли прошлого века . Ее автором был известный французский геолог Эли де Бомон. Она базировалась на господствовавшей в то время идее Канта — Лапласа , согласно кото рой Земля родилась из газово-пылевой туманности и после уплотнения последней прошла стадию раскаленно-жидкого состояния. Дальше теория предлагала следующую схему . Постепенно охлаждаясь , покрываясь коркой , планета уменьшалась в размере . Ее поверхность сморщ ивалась (словно кожура печеного яблока ), отчего в одном месте поднимались материки , в другом углублялись океанские впадины . Это же стало причиной образования гор и долин . Горы старели и разрушались , занося низины . Продолжающееся остывание Земли вело к воз н икновению новых складок и вмятин , а движения коры — к землетрясениям . Когда же вмятины выдавливали расплавленную магму ближе к поверхности , начинали грохотать вулканы. Такая картина долгое время представлялась настолько очевидной , что один из сторонников п опулярной теории как-то сказал : «Сжатие земного шара — это явление , совершающееся на наших глазах». Увы , и эта теория увязла в противоречиях . По теории сжатия Земле полагалось быть равномерно покрытой «морщинами» . Однако хребты и возвышенности , как известн о , занимают на материковых пространствах не такую уж значительную площадь . Кроме того , если признать , будто все горы действительно поднялись от сморщивания коры , то надо согласиться и с тем , что наша планета охладилась на несколько тысяч градусов . Последн е е абсурдно , поскольку распад радиоактивных элементов , входящих в состав всех горных пород , сопро-вождается выделением тепла . Иными словами , Земля скорее имела склонность нагреваться , а не охлаждаться . Однако те , кто закладывал основы теории сжатия , еще ни ч его не знали о радиоактивности. И еще одна общность упомянутых гипотез бросается в глаза . При всей «сюжетности» каждой в них нет никакого биологического продолжения или хотя бы мостика , соединяющего происхождение планеты с появлением жизни на ней . Даже нам ека нет на что-то , обусловливающее обязательное появление живой материи . Так же , как ни в одной возникновение жизни не ставится в зависимость от определенных условий на Земле или какого-то поворотного пункта в эволюции планеты . Не правда ли , странная обос о бленность ? Я бы сказал , противоестественный какой-то параллелизм. Если следовать логике этих гипотез , то жизнь на Земле могла быть , а могла и не быть . Тогда резонно встает вопрос : появление жизни на Земле — «бесплатное» и необязательное приложение к возник шей планете или это закономерная трансформация материи ? Это , пожалуй , самый главный вопрос . И мы с вами еще поищем на него ответ . А сейчас вернемся к клетке. Итак , пришла пора заглянуть в ее сердцевину . Вдумчивому итальянцу Якопо Бартоломее Беккари не было никакого дела до происхождения жизни . «Чистая» наука его интересовала совсем с другой стороны . Смешав в реторте некоторое количество пшеничной муки с водой , он принялся наблюдать . Получилась мутная взвесь и густой клейкий остаток . Отделив одно от другого, Беккари стал терпеливо ждать . Клейковина гнила , выделяя неприятный запах . А мутная , скрипевшая между пальцами взвесь прокисла . Разнородность обнаружилась и при сухой перегонке . От клейковины пахло жженым рогом . Поэтому Беккари отнес ее к продукту животно г о характера . А белую скрипевшую взвесь (по нашим понятиям , это был крахмал ) он назвал растительным веществом . Так Беккари различил то , о чем впоследствии стали говорить как о белках и углеводах. В 1728 г . он сделал в Болонье доклад об интересных опытах . А вскоре о них узнали все крупные ученые Европы . Факт открытия клейковины казался поразительным : в растении обнаружилось нечто «животное» ! Но должно было пройти больше столетия , прежде чем голландский химик Шерар Мул дер осмелился сказать : «Во всех растениях и животных присутствует некое вещество , которое , без сомнения , является наиболее важным из всех известных веществ живой природы и без которого жизнь на нашей планете была бы невозможной . Это вещество я наименовал «протеин». «Протос» по-гречески — занимающ ий первое место . В дальнейшем , правда , выяснилось , что не существует одного универсального белка-протеива , а имеется множество различных белков. По мнению Мулдера , его протеин имел фрагментар ное строение , то есть состоял из обособленных , но связанных между собой частей . История науки немного знает таких гениальных предвидений . Хотя истинная организация белковой молекулы оказалась значительно сложнее , сама идея ее фрагментарности блистательно подтвердилась . Все белки , считал Мулдер , имеют общий радикал — со е динение углерода , водорода , азота и кислорода (собственно протеин ), а различаются присоединенными к радикалу серой , фосфором или другим элементом. Сколько всего предшествовало идее Мулдера ! Химия должна была обрести представление об элементах . Открыть мног ие из них . Научиться анализу , умению отделять одно вещество от другого . Скажем , разделять смесь соли и песка , зная , что соль растворима в воде , а песок нет , и что затем чистую соль можно получить , выпарив воду (последнее люди освоили очень давно ). Химии с л едовало обнаружить существование соединений — веществ , не разделимых физическими способами (та же пищевая соль — соединение хлора и натрия , хлористый натрий ), веществ , состоящих из комбинаций двух и более элементов , которые уже никакими (доступными тогда ) ухищрениями не расщепить и не превратить друг в друга . Бесчисленное множество различных видов материи , составляющей весь окружающий мир , оказалось сведенным лишь к десяткам (впоследствии к сотне с лишним ) элементов. 1803 г . подарил людям закон постоянства состава . Впрочем , это был частный случай более широкого обобщения : все свойства химического вещества постоянны . Иными словами , оно всегда состоит из одних и тех же элементов , соединенных друг с другом в неизменных пропорциях . Скажем , вода — всегда связь д в ух атомов водорода с одним кислорода . И никак не иначе . Даже если она замерзает , становясь хрупкой льдинкой , или кипит , превращаясь в горячие клубы пара . Мир химии , как оказалось , далек от хаотических встреч и разрывов , подчинен строгим правилам . Элементы тяготеют к одним и тем же «партнерам» и , вступив друг с другом в связь , остаются верны этому союзу , пока не подвергнутся экстремальному воздействию. И еще ряд великих открытий предшествовал идее Мулдера . Все клетки (и конечно , живые существа ) содержали одн и и те же элементы . Ни у кого — от простейших до человека — не было найдено каких-либо химических элементов , которых не существовало бы в горных породах , воде , воздухе. Живое и неживое по своему химическому составу одинаково ! Этот сенсационный вывод с труд ом укладывался в головах тех , кто представлял себе живое как воплощение «жизненной силы» или некоего абсолютного духа. «Так-таки между камнем и человеком для химика нет никакой разницы ?» — следовал язвительный вопрос . К ответу на него еще предстояло привык нуть : «Конечно , есть — относительное содержание некоторых элементов гораздо больше в теле человека , чем в земной коре ; других , наоборот , меньше». Углерода , например , обнаружилось , на удивление , больше в 200 с лишним раз . Его следовало считать основой жизни . Без него немыслимо существование клетки . Впоследствии изучение многочисленных и разнообразных соединений углерода стало предметом самостоятельной области знания — органической химии . Атом углерода часто связывается с четырьмя другими атомами . Простейшее органическое соединение — метан (его еще называют болотным или светильным газом ), в нем атом углерода прочно удерживает четыре водородных атома. И еще одной особенностью углерод обеспечил себе ведущее положение в органике — способностью образовывать не тол ько прямые длинные цепи , но и разветвленные , такие , как молекулы белков и других сложнейших соединений. Знание элементарного состава всего живого говорило о химическом единстве окружающего мира . Это был огромный шаг в познании природы . Но он , увы , ни на йо ту не продвинул решение проблемы происхождения жизни . Так , по крайней мере , тогда казалось ученым . В каких бы пропорциях они ни смешивали известные химические элементы , как бы ни воздейртвовали на них , живой клетки не получалось . Стали яргораривать , что о р ганика вообще не поддается искусственному синтезу . Анализировать , определять элементарный состав — это , мол , еще доступно человеку , а воспроизводить в конечном виде — исключительно прерогатива природы. И вдруг прорыв : Германия , 1924 г . Фридрих Вёлер синтез ирует из циановой кислоты и аммиака (то есть из типичных соединений небиологического происхождения ) органическое вещество . Нет , не белок , куда там ! Но все же вещество , выделяемое всеми животными,— : мочевину. Итак , в организмах исследователь имеет дело с со единениями такой же химической природы , как и те , которые получают в пробирках . Органику отличает большая сложность , но отнюдь не присутствие таинственной «жизненной силы» . Отсюда следовал вывод : химические элементы содержатся в живом не сами по себе , а в составе непростых соединений . Каких ? Вслед за открывателем клейковины итальянцем Я . Б . Беккари химики все чаще отмечали во всякой органике «вещества животные» . Первые же элементные анализы их дали близкие результаты. Все это и позволило голландцу Ш . Мулдер у с такой убежденностью говорить о присутствии во всех существах протеина , который наиболее важен для живой природы . Только истинное вдохновение могло породить подобное предвидение . Пусть придуманного им радикала так и не нашлось в реальном белке . Гораздо важнее , что сами белки (ныне их насчитывается множество ) действительно присущи всему живому , а строение их фрагментарно. Прямые подтверждения последнего пришли довольно быстро , но из совершенно неожиданных источников — из лабораторий , где пытались постичь секреты пищеварения . Там открыли интересные соединения — ферменты , которые «умели» как бы демонтировать белки на составные части . Причем , обретя самостоятельность , такие фрагменты не поддавались больше воздействию фермента . Что же это обнаружилось ? Исходн ы е кирпичики белковых сооружений ? Догадка вполне естественная и обещающая . Она дает убедительное объяснение сложности белков . Но нет , тогда она еще ни у кого не мелькнула . Не созрела. Дело в том , что ничего нового в данном случае не получили— отщеплены были старые знакомцы биохимиков из класса аминокислот . К середине прошлого века таких знали четыре . Их объединяла прежде всего совершенно одинаковая основа : к центральному атому углерода с одной стороны крепилась так называемая карбоксильная группа (углерод , к и слород , водород ), а с другой — аминогруппа (азот и водород ). Непохожим были только ответвления . У каждой аминокислоты свое . Получалось что-то вроде флажков разной формы , надетых на стандартные палочки (да простят мне биохимики столь вольное сравнение ). На первых порах от белка удавалось отщеплять единичные аминокислоты . Для далеко идущих выводов об их роли просто не было оснований . В самом деле , из того , что в составе белков есть несколько разрозненных , пусть знакомых соединений , еще решительно ничего не с л едовало. Тут важно другое : одну из аминокислот удалось синтезировать в лабораторных условиях при участии хорошо известной синильной кислоты — той самой , с коварным запахом горького миндаля (к ее помощи прибегают авторы детективов , когда им срочно требуется отправить к праотцам кого-то из своих героев ). Главное заключалось в том , что это простое органическое соединение получили из неоргаиики . Еще одна органика из небиологических исходных . А конечным продуктом на сей раз был фрагмент белка. К концу прошлого в ека из белка уже выделили 13 аминокислот . Их число продолжало расти . В возможности их небиологического синтеза теперь мало кто из биохимиков сомневался . Больше того , догадка об аминокислотных кирпичиках начала утверждаться в умах многих . А с ней и предста в ление о близости решения проблемы происхождения жизни . Оптимизм некоторых ученых был настолько велик , что на одном из заседаний Немецкого общества естествоиспытателей известный биолог , пропагандист дарвинизма Эрнст Геккель воскликнул : «Когда вы , химики , с о здадите истинный белок , то он закопошится !» До этого , казалось , рукой подать . Особенно после того как нобелевский лауреат , руководитель Химического института Берлинского университета Эмиль Фишер исчерпывающе доказал исключительно аминокислотное строение бе лков . Ему удалось не только синтезировать эти отдельные кирпичики , но и связать их в тандемы и даже в целые блоки (аналогичные тем , что оставались при неполном расщеплении белковых молекул ). ...Время отсчитывало двадцатое столетие . От науки ждали чудес . И она не поскупилась на изощренные гипотезы и удивительные открытия . Именно в это время стала популярна идея панспермизма . Она вроде бы давала возможность одним ударом меча разрубить гордиев узел проблемы происхождения жизни на Земле . Все сложности мгновенно оказываются за бортом , если согласиться , что жизнь занесена к нам извне . Мол , ее зародыши широко распространены во Вселенной . Попав на планету с благоприятными условиями , они могут развиваться . Что и произошло на Земле. Было бы ошибкой посчитать , будто ги потезу породил исключительно полет нетерпеливой фантазии или , скажем , только неверие в возможность случайного синтеза на нашей планете сложных белковых молекул . У этой идеи имелась , так сказать , и материальная основа . В составе метеоритов , пришельцев из к о смоса , чей возраст составлял 4,6 млрд . лет (как и возраст Земли ), обнаруживали соединения типа синильной кислоты и даже (по словам ряда исследователей ) некоторые аминокислоты . Не случайно у гипотезы и поныне немало сторонников (правда , она претерпела неко т орые изменения ). По-моему , в ней есть что-то от уловки , от попытки отодвинуть на потом решение трудной проблемы . Как и где появились сами странствующие зародыши жизни ? Разве что-нибудь в поисках ответа на этот вопрос упрощается , если сказать «не на Земле» или «где-то в космическом пространстве» или «на другой планете» ? И если «где-то» , то почему не на Земле ? Разве Земля не одно из космических тел , которое для нас обладает к тому же совершенно уникальной особенностью,— оно наиболее доступно для изучения . По крайней мере , именно это подсказывает здравый смысл. Наверное , и им руководствовался молодой советский биохимик Александр Иванович Опарин , публикуя в 1924 г . небольшую книгу , оказавшую сильное влияние на развитие науки. Он сделал попытку объяснить естестве нное возникновение органических соединений на изначально «стерильщой» Земле . Оно виделось ему как взаимодействие карбидов металлов , воды и высокой температуры , царившей на поверхности молодой планеты . Здесь все не случайно . /Во времена той публикации Опар и на общепринятой еще :была теория сжатия , согласно которой Земля сначала была раскаленной , потом остывающей , обретшей свои меря и океаны благодаря потокам , хлынувшим из облаков . Отсюда в его версии высокая температура и обширные акватории. — Только в огне , только в калильном жару могли образоваться вещества , впоследствии родившие жизнь,— говорил Опарин. Он понимал : XX в . — это уже не то время , когда можно обсуждать проблемы происхождения жизни , не затрагивая особенностей места этого действа . К тому же он так же хорошо знал , что органический синтез требует как минимум повышенной температуры (некоторые аминокислоты образуются просто при подогреве водно-аммиачного раствора синильной кислоты и формальдегида ). И еще ему было известно о необходимости участия углеро д а и катализаторов , ускоряющих химические реакции . Тут подходили соединения углерода и металлов (карбиды ). Эта схема позже претерпела существенные изменения . Сама же идея непрерывного усложнения органических соединений , как возможный путь к возникновению жи вого , оказалась чрезвычайно плодотворной. Как похоже это на историю с Мулдером — время безжалостно рушит возведенные с такой старательностью и трудом затейливые постройки и оставляет в неприкосновенности простой фундамент . Идея Опарина вошла в историю наук и под названием принципа непрерывности. По-видимому , она вообще уже , как говорится , носилась в воздухе . Потому что лет пять спустя известный английский биохимик "Джон Бёрдон Холдейн высказал в опубликованной статье нечто похожее , не будучи знаком с книгой Опарина . Правда , в статье имелось и существенное отличие . Холдейн подчеркивал важность передачи наследственной информации. Опарин считал , что первые клетки с признаками жиз -?,) ни возникли в первичном океане юной Земли , так сказать , в первичном бульоне , в котором образовывались и накапливались простые органические соединения и белковые молекулы. Каким был момент рождения первой клетки ? Наверное , это произошло , когда вокруг одной из нескольких макромолекул возникла полупроницаемая оболочка . Как ; возникла ? Ок еан — это волны . Они наваливаются друг на друга , разбиваются , разлетаются брызгами . Каждая ! капелька , захватившая нечто белковое из первичного бульона , могла оказаться в окружении слоя жироподобного вещества толщиной хотя бы в одну молекулу . На каком-то э т апе эволюции подобные капли стали обладать самой примитивной формой обмена веществ. Затем стали передавать эту способность потомству. Значит , сначала у клеток появилась способность к обмену веществ ? Лишь затем они стали тиражироваться ? Холдейн думал иначе : первыми были макромолекулы , наделенные способностью самокопирования . Обмен веществ появился у них позднее. Кто был прав ? Ни тот ни другой не говорили тогда о химическом механизме самовоспроизводства . Тогда обоим казалось , будто предмет спора определен точ но : с чего у белка началось — с обмена веществ или с тиражирования ? А то , что оба свойства присущи именно белку и ничему иному , для них как бы само собой разумелось. Между тем наука уже давно начала протаптывать тропу к совсем иным представлениям. Вильгель м Гофмейстер жил в прошлом веке в Лейпциге и был любителем-натуралистом . Вообще-то , он занимался книготорговлей , как его отец и дед , но свободное время любил проводить за микроскопом . Было у человека , как мы сказали бы сегодня , вот такое хобби . Он знал : ж и вые организмы состоят из клеток , и в каждой есть по ядру . А заинтересовался он тем , о чем еще не ведал никто : что происходит внутри ядра , особенно в момент деления клетки ? Сделать зримым ее содержимое он мог лишь с помощью красителей . Но они убивали клетк у , и о ее делении уже не могло быть речи. Тогда Гофмейстер придумал : он увидит все от начала до конца , если соберет в строгой последовательности комплект отдельных неподвижных картин этого процесса (так художники-мультипликаторы с помощью множества изображе ний заставляют двигаться по киноэкрану рисованных человечков ). Любознательный натуралист был вознагражден за свою изобретательность . Вот что поведала ему большая коллекция препаратов , каждый из которых представлял собой мгновение , выхваченное из жизни кле т ки. Внутри ядра обнаружились тоненькие вытянутые тельца — нити . В момент деления «материнской обители» все они распадались на две равные части и расходились по двум новым ядрам , которые образовывались в дочерних клетках . Он увидел это первым. В 1848 г . соо бщение о поразительном открытии было опубликовано . Внутриядерные нити назвали хромосомами (цветными тельцами ) за их способность хорошо окрашиваться в отличие от окружающей студенистой протоплазмы. Ученые не сразу по достоинству оценили открытие Гофмейстера (как , впрочем , и он сам ). Только через 35 лет немецкий биолог Вильгельм Ру понял , что механизм деления клетки , обнаруженный любителем-натуралистом , универсален для всего живого. Но до этого в биологии произошло другое не менее важное событие . По стечению обстоятельств тоже в Германии , хотя при участии швейцарца. Фридрих Мишер был от природы наделен пытливым умом . К тому же тот факт , что ему посчастливилось специализироваться в одной из самых известных немецких биохимических лабораторий , обязывал его , как о н считал , работать с особым усердием . Мишер отдавал делу буквально все силы . Кстати сказать , впоследствии именно эта одержимость и погубила ученого . Он умер , подорвав здоровье непомерной исследовательской работой . Но в молодости судьба , несомненно , по дос т оинству оценила его усилия. Мишер работал с ядрами , выделенными из клеток , и в 1868 г . получил совершенно не знакомое химикам вещество . Он открыл принципиально новый класс органических соединений , которые содержали углерод , фосфор и азот . Кроме того , эти с оединения обладали кислотными свойствами . Ядро клетки по-латыни «нуклеус» . Вот Мишер и назвал свое детище нуклеином , то есть выделенным из ядра. Так людям стало известно о существовании в живой клетке нуклеиновой кислоты . Впрочем , долгое , очень долгое врем я это одно из ценнейших знаний , которые когда-либо обретала наука , оставалось уделом лишь узкого круга специалистов . Да и те в течение многих лет не могли по-настоящему оценить открытия — никто не понимал , какую биологическую роль играют нуклеиновые кисло т ы в живой клетке и вообще зачем они ей. Знания о наличии в клетке хромосом и нуклеиновых кислот лежали буквально рядом , подобно огниву и кремню : приди они в соприкосновение , и высеченная искра уже тогда ярко осветила бы механизм наследственности . Так оно в конце концов и произошло . Но , увы , до появления этой «искры» должны были пройти десятилетия. О нуклеиновых кислотах не вспомнили даже тогда , когда в 1872 г . русский ботаник , профессор Московского университета Иван Дорофеевич Чистяков совершенно самостояте льно повторил открытие Гофмейстера , то есть вторично открыл хромосомы. Как выяснилось , во всех клеточных ядрах не только одного организма , но и целого вида содержится строго постоянное число хромосом . Скажем , у кукурузы — 20, у твердой пшеницы — 28, у мягк ой — 42, у лосося — 60 (позже установили , что у человека их 46). Причем отнюдь не количеством хромосом определялась высота эволюционной ступеньки , занимаемая видом , а чем-то другим , у сазана , например , их оказалось больше сотни , у некоторых раков — около т рехсот. Вильгельм Ру установил : каждая хромосома делится продольно и все половинки отходят к противоположным полюсам будущих дочерних клеток . Из этого он сделал прозорливый вывод : хромосомы содержат нечто наиважнейшее для жизнедеятельности организмов , и эт о «нечто» расположено по длине нитевидных телец (иначе зачем бы им было делиться продольно ?). К концу прошлого века вслед за Ру у многих биологов начало складываться представление , что именно в хромосомах , в постоянстве их числа и кроется неповторимая инди видуальность каждого организма внутри биологического вида. Было также обнаружено , что все хромосомные наборы (за редким исключением ) четны . Только в зародышевых клетках , вырабатываемых половыми органами , число хромосом вдвое меньше . Однако при слиянии отцо вской и материнской половых клеток , дающих жизнь новой клетке , «стандартный» набор хромосом восстанавливается . Из чего следовало , что родители в передаче наследственности своему потомству играют одинаковую роль , а «стандартный» набор состоит из пар , в каж д ой из которых одна хромосома получена от матери , а другая — от отца. И вот на основе всего этого выдающийся немецкий зоолог Август Вейсман , тоже изучавший процесс клеточного деления , пришел к мысли , что строение хромосом должно быть членистым , как бы собра нным из мелких кусочков — носителей наследственности предков того или иного организма. Нет , это еще не было законченной теорией , скорее рабочей гипотезой , великая ценность которой состояла в том , что она направила в определенное русло как мышление ряда био логов , так и их исследования. Лишь в начале нашего века материальный носитель наследственности получил обозначение , от которого впоследствии произошло и название науки о наследственности — «генетика» . «Свойства организмов,— написал датский ученый Вильгельм Иоганнсен,— обусловливаются особыми , при известных обстоятельствах отделимыми друг от друга и в силу этого до известной степени самостоятельными единицами или элементами в половых клетках , которые мы называем генами ... Не являются ли они химическими обра з ованиями ? Об этом мы пока не знаем решительно ничего». Поразительно , это писалось спустя три с лишним десятилетия после открытия нуклеиновых кислот . Что это ? Разобщенность биологии и биохимии ? Или проявление той слепоты , которая так часто мешает науке виде ть общее в явлениях , кажущихся разнородными ? Между тем гену уже недолго было оставаться «где-то» . Его местонахождение вскоре было «найдено» талантливым американским биологом Томасом Гентом Морганом . Он , экспериментируя с плодовыми мушками-дрозофилами (вели чиной с мелкого муравья ), доказал , что генами следует считать участки хромосом (чем подтвердил догадку Вейсмана ). Но о нуклеиновых кислотах и он не вспомнил. Лишь в 1914 г . русский исследователь А . Шепотьев впервые высказал предположение об участии нуклеин овых кислот в передаче наследственности . Но биологи посчитали это чистейшим вымыслом . Ни у кого в то время не вызывало сомнения , что главное во всех живых организмах — белки и что природа вряд ли стала бы поручать кому-то другому столь ответственное дело, как передачу потомству фамильных ценностей. Должна была пройти еще треть века , прежде чем (это произошло в конце 40-х гг .) работы по нуклеиновым кислотам приковали наконец к себе внимание и стали сенсационными . Сначала установили , что и в мужской и в женск ой половых клетках содержится совершенно равное количество нуклеиновой кислоты , хотя , скажем , икринку кеты видно невооруженным глазом , а сперматозоид из молоки ее партнера разглядишь не во всякий микроскоп. И еще . Как известно , вирус бактериофаг — пожирате ль бактерий . Действует он хитро : впрыскивает в нее своим хоботком какое-то вещество . Через некоторое время за «крепостной стеной» , внутри бактерии , наготове уже целая ватага фагов — точных копий агрессора . Химики установили : троянский конь фага — его нукл е иновая кислота. Как выяснилось , и для фауны , и для флоры нуклеиновая кислота однотипна . У одуванчика и у человека она состоит из тех же атомов углерода , кислорода , водорода , азота и фосфора . Здесь всего несколько типов кирпичиков : аденин , гуанин , цитозин , тимин , урацил . Все нуклеиновые кислоты — вариации этих несложных азотистых оснований , соединенных в разной последовательности . Единый материал — общие для всех законы наследственности. Только теперь было осознано , что в возникновении жизни роль нуклеиновых кислот не меньшая (по крайней мере ), чем роль белков , что выяснение «с чего началось— с обмена веществ или с тиражирования ?» сродни давнему спору о яйце и курице. Хромосома оказалась состоящей из нуклеиновой кислоты и белка . Это был длинный ряд звеньев , к аждое из которых тоже представляло собой автономную цепочку . Природа демонстрирует здесь гениальную изобретательность , умудряясь из ограниченного числа кирпичиков создавать бесчисленное множество непохожих друг на друга вариаций . В каждой хромосоме , в это м гигантском полимере , не менее 10 тыс . молекул нуклеиновой кислоты , а последние построены из 20 тыс . звеньев-нуклеотидов , то есть азотистых оснований , сооружение которых , в свою очередь , вполне возможно из неорганического вещества. К тому времени когда это выяснилось , биохимики уже понимали , что и вся другая органика , входящая в живую клетку — углеводы , жироподобные и другие вещества,— тоже может быть синтезирована из простого материала небиологического происхождения. Итак , круг замкнулся . Макромолекулы , со ставляющие все живое , сложены из незатейливых кирпичиков , производство которых было , по-видимому , делом незатруднительным в условиях юной Земли. Оставалось только это проверить . Для начала — в лаборатории. Производству , хотя бы и экспериментальному , необхо димо сырье (лучше недефицитное и в избытке ), энергия (тоже желательно в доступной форме ) и оборудование . Но первым делом ему нужна , конечно , идея . Родилась она следующим образом. ...Раскаленная Земля остывала . Вулканы извергали клубы пара и горячие газы . М ного водорода не могло быть . Он хоть и наиболее распространен во Вселенной , но очень легок , и потому выметался солнечным ветром с планет земного типа . Однако какая-то часть водорода все-таки успевала соединиться с углеродом и азотом , образуя метан и аммиа к — наиболее реальное сырье для дальнейшего синтеза органики . Метан — атом углерода в окружении четырех атомов водорода , а аммиак— атом азота с присоединенными тремя атомами водорода . Без такого минимума немыслимы предбиоло-гические соединения — будущие ки р пичики белков и нуклеиновых кислот . Следовательно , первичная атмосфера Земли должна была состоять из свежих вулканических газов , метана , аммиака и воды . Свободного кислорода не было — он , окислив , разрушил бы простую органику , сырье для построения живого и счезло бы . К тому же он при нагреве всегда стремится соединиться с водородом , отчего вместо органики образуется вода . Кислород очень агрессивен . В атмосфере он стал накапливаться позже , с появлением биологических источников. Энергия ? Ее в первичной атмосфе ре было достаточно : тяжелое облачное небо , гремят грозы , сверкают молнии . Ливни образовали океаны . С ними же в него нападала «наработанная» в атмосфере первичная органика . Зрел «бульон». Так или примерно так рассуждал американский физик , нобелевский лауреа т Гарольд Юри , пытаясь смоделировать предбиологические глобальные события на поверхности юной Земли . Он исповедовал теорию сжатия , хотя к середине нашего века уже высказывались серьезные сомнения в ее справедливости . Юри этих сомнений не разделял . Отсюда в его модели остывающая планета , пролившийся с небес океан воды и все такое прочее. Вместе со своим учеником Стенли Миллером он задумал провести серию экспериментов , которые должны были выяснить вот что . Могли ли источники энергии , имевшиеся на первобытной Земле , обеспечить синтез каких-нибудь органических соединений из газов , содержавшнхся (предположительно ) в тогдашней примитивной ; атмосфере ? Так в их чикагской лаборатории в 1953 г . появилось необычное сооружение из прозрачного стекла : две колбы (одна с вп аянными электродами ) и тонкие трубки с кранами . Все соединено в замкнутую герметичную систему , где газы по желанию экспериментаторов могут свободно циркулировать. Не без волнения начали ученые свой первый опыт . В нижнюю колбу налили воды . Трубки заполнили смесью водорода , метана и аммиака . Подогрели . Поднимающийся пар погнал смесь в колбу с электродами . Последовал электрический разряд напряжением 60 тыс . вольт . «Молния» пронизала нагретые газы . Пауза . Повтор всего цикла : нагрев , движение газов , вспышка в р а зрядной камере. Через неделю на электродах был замечен светло-коричневый налет , вода в «океане» (в нижней колбе ), куда стекало все , что образовывалось в разрядной камере , стала желтой. Анализ : в воде появились органические соединения — альдегиды , муравьина я , уксусная , молочная кислоты и ... аминокислоты ! Целый набор аминокислот ! Изменены условия эксперимента — иной состав газовой смеси , сила и продолжительность разрядов . Результат схожий : синтез простой органики и аминокислот. Это была сенсация ! Она прокатил ась по биохимическим лабораториям мира подобно сейсмической волне. Но не ошиблись ли Миллер и Юри ? Была ли обеспечена чистота опыта ? Не попали ли аминокислоты в «океан» извне ? Десятки вопросов . Восторг оптимистов . Сомнения -скептиков. Эксперименты американ цев повторяли и повторяли Результаты получались сходными . Нет , в Чикаго не ошиблись , аминокислоты там были свежеиспеченными , не подложными. Тогда , уверовав в успех Миллера и Юри , в лабораториях разных стран стали варьировать условия эксперимента . Хотелось узнать многое . Можно ли менять состав «атмосферы» ? Так же ли хорошо работают другие источники энергии ? Какими должны быть температура и давление ?.. Уменьшение в газовой смеси содержания водорода увеличило выход аминокислот . Но их вообще не получили , когда оставили только углекислый газ , азот и воду . Картина резко изменилась в лучшую сторону с заменой метана на более сложное соединение углерода с водородом — этан . Если же добавляли кислород , то он разлагал метан и аммиак . Синтез органики снова начинался тол ь ко после того , как в трубках иссякал запас кислорода. Сильно нагретую смесь газов пропускали через раскаленный кварцевый песок . Он действовал как катализатор— количество аминокислот увеличивалось. Меняли источники энергии . Сильное ультрафиолетовое воздейст вие работало в специальных камерах ничуть не хуже , чем у Миллера разряды «молний» . Близкие результаты давали бета - и гамма-излучения. В конце концов все это убедило . Да , аминокислоты могли синтезироваться в смоделированной Юри и Миллером примитивной атмосф ере Земли. Такой же вывод созрел и в отношении другой органики . Для синтеза нуклеиновых кислот требуются сахара , фосфаты и азотистые основания . Сахара в несколько этапов образуются из формальдегида (бесцветного газа с резким запахом ). Пять молекул убийстве нного яда — синильной кислоты — способны породить молекулу аде-нина (основание ). В ходе этой же реакции на промежуточной стадии может появиться и другое основание — гуанин . А присоединение аденина к одному из Сахаров (рибозе ) дает аденозин — полуфабрикат д ля производства молекул , служащих у всех живых клеток источником энергии,— аденозинтрифосфата (АТФ ). Преуспев в лабораторном синтезе этой органики , исследователи , понятно , не могли остановиться на полпути . Их уже волновала возможность экспериментального си нтеза биологических полимеров в условиях , приближенных к тем , что существовали (по модели Юри ) на поверхности юной Земли. Небиологическое сочленение друг с другом кирпичиков нуклеиновой кислоты удалось при нагревании их в присутствии полифосфатов. Однако с ерьезные трудности появились при попытках синтезировать белок в «океане» . Дело вот в чем . Связывание аминокислот друг с другом сопровождается отщеплением воды от соединяющихся концов . Но вокруг «океан» воды , и она мешает этому процессу . ,. В лабораторных р еакциях затруднение удавалось преодолевать несколькими способами . Скажем , действием цианоацетилена , который получали , пропуская электрический разряд через смесь , содержащую все ту же синильную кислоту . Ведь так же могла действовать в процессах предбиологич еской полимеризации энергия молний . Кроме того , существовали же способы просто уменьшить количество воды в непосредственной близости от полимеризующихся соединений . Самый простой — испарение . Мелководье вдоль окраин морей при нагревании солнцем должно был о еще больше мелеть , отчего «питательный бульон» концентрировался бы . Правда , здесь очень мешала летучесть главных предшественников биомолекул — синильной кислоты , формальдегида , аммиака . Их бурное испарение при нагреве лишало бы все «производство» исходно г о сырья. Но , как выяснилось , концентрировать предбиологи-ческие соединения можно и на мокрой глине . Органика хорошо адсорбируется на ее поверхности . Силикатные частички глины , разделенные пленками воды , имеют огромную поверхность для синтеза и могут как ка тализаторы ускорять его течение . В лабораторных опытах это удавалось . Получали белковоподобные цепочки , содержащие десятки аминокислот. А вот еще один способ — высушивание . В одной из американских лабораторий соорудили из сухих смесей аминокислот при темпе ратуре 130°С тоже довольно длинную цепочку . Разве не могло быть так , спрашивал автор эксперимента , что образовавшиеся в океане аминокислоты выплескивались волнами на скалы или на горячий вулканический пепел , где они высыхали , полимеризовались от нагревани я и затем их смывало обратно в океан ? Когда белковоподобные цепочки , полученные высушиванием , стали нагревать в концентрированном водном растворе до 130 — 180° С , то происходило самопроизвольное их сворачивание в микроскопические сферы , у которых возникал упл отненный внешний слой , напоминающий оболочку клетки . Эти микросферы даже росли за счет органики из раствора. А в Институте молекулярной биологии АН СССР обнаружили вообще нечто фантастическое . Там экспериментировали с молекулой нуклеиновой кислоты , собираю щей заготовки для белков . Ее , действуя ферментами , «разрезали» на несколько крупных частей . Каждая из них , Взятая отдельно , теряла способность связывать соответствующую аминокислоту . Когда же фрагменты смешали , то смесь стала хорошо «узнавать» свою аминок и слоту . Иными словами , в смеси происходила частичная самосборка фрагментов нуклеиновой кислоты. Больше того , сегодня науке известна и полная самосборка биологических объектов у некоторых вирусов . Их разъединяли на белок и нуклеиновую кислоту . Затем все снов а смешивали . И происходило полное восстановление исходных вирусов . Причем каждый раз сборка прекращалась именно в тот момент , когда к нити нуклеиновой кислоты присоединялось положенное для этого вируса количество белковых единиц. Еще более сложная самосбор ка выявлена в лаборатории академика А . С . Спирина . Здесь «демонтировали» рибосомы — молекулярные фабрики синтеза белка в живой клетке . В соответствующих условиях из смеси фрагментов самовосстанавливались полноценные рибосомы ... В общем , и с образованием п о лимеров , и даже с самосборкой биообъектов в предполагаемых условиях первичной Земли вроде бы не обнаружилось непреодолимых проблем . Все получилось , как говорится , лучше некуда . Не хватало только второго Геккеля , который произнес бы какую-нибудь историческ у ю фразу о том , как недалеко время , когда «закопошится» все , что с таким хитроумием и старательностью насинтезировали в лабораторных колбах. Но вместо этого кто-то истолок кусок базальта — самой древней на Земле горной породы , которая «помнила» состав атмос феры в тот счастливый для всех нас момент , когда Земля почувствовала себя настоящей планетой . Истолок , нагрел , проанализировал выделившиеся газы и установил , что перед ним главным образом пары воды , углекислота и азот , водорода и метана ничтожно мало , амм и ака нет вообще . Но ведь это же отражение состава древней атмосферы ! Выходит , она не располагала всем необходимым для производства органики. Стройное сооружение предбиологического синтеза , с таким трудом возведенное несколькими поколениями биохимиков , зашат алось , стало оседать и разваливаться буквально на глазах . Здесь уместно было вспомнить слова соратника Дарвина , английского биолога Томаса Гексли : «Великая трагедия науки — уничтожение прекрасной гипотезы безобразным фактом». А дальше вообще все пошло юзом , что называется , одно к одному . Как выяснилось , светимость Солнца в те совсем далекие времена была на 20 — 30 процентов ниже современной (некоторые ученые утверждают , что даже на все 60 процентов ). А это сразу ведет к очень неприятной для биохимиков ситуац и и — на поверхности Земли тогда должны были царить отрицательные температуры , Мороз вместо жары ? Лед вместо горячего «бульона» ? Какой же в таких условиях синтез органики ! Впрочем , это еще было не самое неприятное . Выход из «студеного тупика» подсказал сам ж е углекислый газ , доминировавший в новой гипотетической первичной атмосфере . Он мог создавать на Земле парниковый эффект . Тут суть в приходе и расходе энергии . Получает ее Земля от Солнца главным образом в ультрафиолетовой и видимой частях спектра . А отра ж ает в космическое пространство инфракрасное (тепловое ) излучение . Углекислый газ же почти прозрачен для приходящих от Солнца лучей , но , подобно экрану , отбрасывает назад значительную часть тепловой энергии . Она нагревает поверхность планеты и атмосферу. Эт от «парник» отчасти спасал положение . Но лишь отчасти , так как не меньшая угроза обнаружилась со стороны кислорода . Он образовывался в атмосфере , как установили геофизики , при разложении паров воды под действием света . Причем , согласно расчетам , образовыв а лся активно и в количестве весьма значительном . Но в присутствии кислорода первичная органика не могла бы долго сохраняться. Мало того , ультрафиолетовое излучение , которому экспериментаторы отводили важную роль в образовании первичной органики , на поверку оказалось безжалостным разрушителем более сложных биомолекул . Так что немногие из них достигли бы поверхности доисторического океана . Ведь озонового щита , берегущего ныне все живое от этой угрозы , еще не существовало . Потому-то и опаринский «бульон» получ и лся бы крайне жидким . Как же в таком усложняться органическим соединениям ? Выходит , что-то опять было не так с представлениями биохимиков (а может , геохимиков , геологов , планетологов ?) о возникновении жизни на Земле. Попыткой найти выход из странной ситуац ии , обретавшей черты порочного круга , и стали памятные экспедиции дальневосточного вулканолога Мархинина к кратерам Тяти и Толбачика . И на сей раз тоже сначала была идея , в принципе довольно простая. «Процессы вулканизации добиологической эпохи и настоящег о времени аналогичны» — вот отправная точка у Мархинина . Он увидел в современном извергающемся вулкане , вернее , в основании его пеплогазовой колонны , уходящей иногда на сотни метров в глубь жерла , природный реактор , в котором происходит (а значит , происхо д ило всегда ) образование биологически важных молекул . Сырьем этот реактор обеспечен в избытке . Согласно многочисленным анализам , через него проходит колоссальная масса водяного пара , водорода , метана , угарного , углекислого и сернистого газов , азота , аммиак а , хлора . Об энергии и говорить нечего . В глубине вулканического жерла температура более тысячи градусов . Частички пепла постоянно трутся друг о друга , происходит сильная их электризация . Отсюда частые вспышки разрядов . Наконец , стены «реактора» выложе -! н ы горными породами , содержащими силикаты , которые могут служить катализаторами химических реакций . Все это напоминает тот лабораторный эксперимент , где газовую смесь прокачивали через раскаленный кварцевый песок и получали сложную органику. «Почему в вулкан ическом реакторе нельзя получить то же самое ?» — спрашивал себя ученый. Кислород ? Мархинин пришел к выводу , что в пепло-газовых столбах условия для предбиологического синтеза вполне подходящие независимо от того , в какой атмосфере— кислородной или бескисло родной — происходит извержение . Часть окисного железа , содержащегося в вулканических бомбах , будучи в раскаленном состоянии и захватывая кислород , превращалась в закисное . Благодаря этому внутри вулканического «реактора» разрушающее окисление не угрожало о рганическим соединениям. Когда началось извержение Тяти на Кунашире , у Мархинина появилась , как он считал , реальная возможность проверить справедливость своих теоретических выкладок . И он поспешил не упустить такой случай . На Толбачике ему повезло еще боль ше — удалось взять пробы не только пепла и газов из фумарол , но также пробы газов непосредственно из расплавленной , вытекающей из кратера лавы. Тончайшие анализы проб , сделанные на Сахалине , а также в лучших лабораториях Москвы , Ленинграда , Хабаровска , впо лне оправдали ожидания Мархинина . Газ в основном состоял из пара , водорода , углекислого газа , метана и азота . Немного было аммиака и кислорода . А в пепле и вулканических бомбах обнаружились свободные и связанные аминокислоты , соединения , близкие по состав у к кирпичикам нуклеиновых кислот , углеводы , углеводороды и другие органические соединения . Тогда же , в начале 70-х гг ., сторонники идеи вулканического происхождения протобионтов нашлись и среди сотрудников Института космических исследований АН СССР . О т туда тоже направили экспедицию к дальневосточным вулканам . И тут газовые пробы не оказались разочаровывающими . В них обнаружили синильную кислоту , ставшую уже классическим сырьем для синтеза сложной органики и родником оптимизма биохимиков. Но , несмотря н а столь , казалось бы , убедительное подтверждение справедливости оригинальной идеи , признание ее , увы , явно запаздывало . Во всяком случае , критика опережала . Придирчивые специалисты говорили о ее существенных изъянах. Прежде всего о том , что вулканические и звержения эпизодичны . Отчего первичный питательный «бульон» был бы неприемлемо разбавленным . В самом деле , активность вулканов , как известно , непродолжительна . Отгремев , они затихают надолго , а то и насовсем . Одновременно действующие вулканы , как п равило , находятся в тысячах километров друг от друга . Поэтому те десятки тонн органики (главный козырь Мархинина ), которые вулканы нарабатывают за время извержения , не должны завораживать . Здесь изобилие кажущееся . Органика рассеивается по огром н ому пространству . И уже из-зз одного этого не обеспечивается хотя бы относительное постоянство среды , без которого не могла возникнуть жизнь . Ее низкомолекулярные органические предшественники должны были находиться в очень концентрированном состоя н ии , чтобы образовались биополимеры . И последних тоже должно быть достаточно много при объединении в коацерваты или сферы . 1 Наконец , сами коацерватные капли тоже не в состоянии эволюционировать в растворе , слабо насыщенном питательными веществами . Даже начавшись , процесс биосинтеза в таких условиях волей-неволей угаснет. Проблема концентрации органики рстается и в том случае , если место действия ее синтеза перенести на влажные глины высохших небольших бассейнов или на склоны , покрытые вулканически м пеплом. Так что Одно даже очень мощное извержение вулкана не в состоянии обеспечить всем необходимым многоступенчатый процесс биосинтеза и функционирования предклетки . Но разве нужный материал не может накапливаться от извержения к извержению ? Тут надо у честь губительное действие внешней среды . Даже достаточно обильная органика , произведенная одним извержением вулкана , долго не сохранится . Ведь связывание свободного кислорода окисью железа происходит главным образом лишь в пределах жерла реактора . В атмо с фере кислород по-прежнему остается и , значит , способен быстро окислить ждущую пополнения органику . Если что-то от нее и останется , то разложение при отсутствии озонового экрана довершит ультрафиолетовая радиация Солнца и жесткое космическое излучение. А са мое главное заключается вот в чем . Таких вулканов с такой лавой , из которых брали вполне убедительные пробы экспедиции Мархинина и сотрудники Института космических исследований АН СССР , попросту не существовало на добиологической поверхности юной Земли . В помине не было . Да и не могло быть. Чтобы понять это , нам надо как бы пересесть в другой поезд . В тот , что движется по геологической колее . Приведет ли она на магистральный путь , где благополучно могут сойтись современные дороги геологов , биохимиков , генет иков и эволюционистов ? Это волнует сегодня весь ученый мир. СОЙДУТСЯ ЛИ КОЛЕИ ! Тогда , в 70-х гг ., в воздухе носились и другие , причастные к нашей теме идеи . Правда , их еще никто не связывал с проблемой происхождения жизни на Земле , поскольку относились о ни прежде всего к теоретической геологии . Но теперь ясно , что проникновение их в другие области науки было вопросом времени. Дело в том , что теория сжатия , долгое время считавшаяся почти идеальной , потерпела крушение . Ее несостоятельность стала очевидной , а «смена вех» в науках о Земле— неизбежной . Вопрос заключался главным образом в том , что это будет за смена . Вот тут решающую роль сыграли удивительнейшие открытия на дне океанов . А сами новые взгляды зрели , конечно , давно. Еще в конце прошлого столетия в к ачестве антипода теории сжатия родилось направление , названное моби-лизмом . А спустя примерно четверть века мобилизм под пером немецкого исследователя Альфреда Вегенера обрел вид стройной гипотезы , в основе которой лежала идея перемещения континентов по п о верхности Земли . Только она в сочетании с идеей дрейфа полюсов была , по мнению Вегенера , способна дать удовлетворительное объяснение извечной изменчивости облика нашей планеты. Современники Вегенера по-разному отнеслись к гипотезе . Поначалу она воспринимал ась даже не фантастической , скорее фантазерской . Как представить себе материки , с их необъятными пространствами и многокилометровой толщей горных пород , плывущими по поверхности планеты ! Но такова была лишь первая реакция— бунт эмоций . Он заметно гас , ког д а сравнивали толщу континентов с объемами всей Земли . Получалось нечто подобное тонкой кожуре на большом яблоке . Вообразить перемещение такой «пленки» уже не составляло труда. С помощью многочисленных палеоклиматических , палеонтологических и геологических свидетельств родства ныне разрозненных участков сущи Вегенеру удалось показать , что материки обязательно должны перемещаться . Причем в универсальности и стройности доводов ему нельзя было отказать . Гигантские трещины дробили континенты . Раздвигаясь , они о б разовывали океаны . Окраины материков сминались , когда отколотые глыбы сталкивались между собой . Встреча Индостана , отчлененного в свое время от Африки , с Азией породила высочайшие хребты Гималаев . А сближение Африки и Европы воздвигло Альпы. Наиболее тонки е окраины материков — их шельфы , залитые мелководьем,— вот материал , пошедший на строительство многих гор на Земле . Потому-то так часто на всевозможных кряжах , даже вдали от больших акваторий , встречаются горные породы морского происхождения. Такому течени ю событий , по убеждению Вегенера , самой сути их противна какая-либо завершенность , поскольку раскалывание суши продолжается до сих пор . Крупные трещины рассекают почти всю Восточную Африку , а идеально параллельные берега Красного моря наводят на мысль о т о м , что они сравнительно недавно были отторгнуты друг от друга. Да , это убеждало . Во всяком случае , наводило на размышления . А вот построить надежный механизм дрейфа континентов Вегенеру не удалось . Ему представлялось , что материки перемещаются под действие м центробежных сил и «пропахивают» пластичную базальтовую оболочку планеты. Здесь ближе к истине оказался один из его предшественников — английский физик , преподобный Осмонд Фишер . В своей книге он решительно отверг популярную в его время теорию сжатия и п редложил свою схему процессов , происходящих в недрах Земли. Его удивило , что в Исландии преимущественно базальтовые вулканы (не гранитные , именно базальтовые ), а для большинства тамошних трещин коры характерно растяжение . Это навело его вот на какую мысль : Атлантическое плато (срединно-океанические хребты еще не были известны ) — как бы подводное продолжение Исландии . Из чего следовало , что оно тоже , по-видимому , разбито растягивающими трещинами , через которые должна выходить жидкая магма. И еще ученый много размышлял о происхождении очагов землетрясений , отмечаемых почти по всему побережью Тихого океана . Пример Японии привел его к неожиданному заключению : там все происходит так , будто океанское дно опускается под острова . Вот причина землетрясений ! А что зас тавляет опускаться дно ? Догадка Фишера : в магме под корой движутся конвективные потоки (как в нагревающейся жидкости ). Они поднимаются вверх вдоль осей срединных океанских плато и , извергая базальтовую лаву , формируют новую кору (как в Исландии ). Охлажден н ые же , отяжелевшие породы словно бы проваливаются в свое прежнее лоно , вызывая в обширных зонах землетрясения (как на окраинах Тихого океана ). Эта гипотеза , дерзко смещавшая центр геологической активности с материков в океаны , долго оставалась почти незаме ченной . Считали , что она не имеет научного обоснования и вообще не гипотеза в общепринято смысле , а просто домысел . Между тем это была истинно гениальная догадка. К счастью , жертвой полного забвения она не стала . О ней вспомнил Артур Холмс — профессор Эдин бургского университета в Шотландии , человек , которого отличал крепкий иммунитет против гипнотического действия авторитетов . А вспомнил в связи с открытием радиоактивности и делящихся элементов . Он решил развить гипотезу , так как у нее , по мнению Холмса , п о явилась физическая основа . То , что именно он этим занялся , тоже не случайно. Холмс — один из видных ученых Англии первой половины нашего века — добился признания своей уникальной работой , положившей начало радиоактивному определению продолжительности геоло гических периодов . Так что радиоактивность — не побочная тема для его научных интересов. Он заинтересовался также идеей тепловых течений в : мантии Земли (тепловой конвекцией ). О них в геологическом мире начали говорить чуть ли не с середины прошлого века к ак об одной из причин подвижности коры нашей планеты . Правда , тогда речь шла лишь о подвижности вертикальной— подъеме и опускании отдельных блоков суши , образовании гор . Но что может приводить в действие такие течения ? Вопрос оставался без ответа . Холмс по п ытался с ним справиться. В принципе он был сторонником мобилизма . Его привлекала динамичность этой гипотезы . Но не устраивал вегенеровский механизм дрейфа континентов , пропахивающих дно океана и плывущих по базальтовому «морю» . Способ перемещения материков представляется Холмсу иным. В конце 20-х гг . он окончательно пришел к мысли , что в мантии Земли вполне возможны течения твердого разогретого вещества . Именно твердого , но достаточно пластичного . Расчеты давали такую вязкость мантийных пород , которая этому не препятствовала . Правда , в них сравнительно мало радиоактивных элементов . Но из-за низкой теплопроводности земной коры даже медленно накапливающееся под ней тепло способно было , по мнению Холмса , в конце концов размягчить большие участки верхней мантии. Вот как он представлял себе дальнейшую работу конвективных течений . Оказавшись , допустим , под материком , они расходятся в разные стороны и силой своего (уже горизонтального ) движения разрывают этот участок суши надвое . Впоследствии это явление стали назыв ать спредингом . В расширяющейся трещине образуется акватория — будущий океан . Сюда же выдавливается остывающая магма , из которой начинают формироваться океанское дно и конусы островов . Так будет происходить до тех пор , пока не утихнет восходящий ток . Здес ь создается новая кора и выделяется избыточный жар верхней мантии. Тем временем расходящиеся потоки продолжают растаскивать глыбы расколотого материка . Рано или поздно каждая ветвь течений , существенно охладившись , повернет вниз и потянет за собой подошву к онтинентальной массы . Сам материк не сможет погрузиться , он сложен из более легких пород по сравнению с верхней мантией . Однако , испытав сжатие , станет коробиться , сминаться в складки высоких гор . В местах нисходящих течений океанское дно опускается , там в озникают глубоководные желоба — те , что окаймляют большую часть побережья Тихого океана . Материал , погружающийся здесь в недра мантии , постепенно нагревается и частично плавится , образуя магматические бассейны , которые питают те потоки базальта , что прорыв аются вулканами на континентах. Да , эта гипотеза существенно дополняла вегенеров-ский мобилизм . Но появилась в те годы , когда его популярность пошла на убыль из-за отсутствия ... (ирония судьбы !) именно хорошо разработанной теории механизма дрейфа . По сущес тву , идея Холмса не была ни Отвергнута , ни признана . Ее могла бы ожидать участь незаслуженно забытой . Но спустя несколько десятилетий ее вернули к жизни события , буквально перевернувшие все прежние представления о дне Мирового океана. Почти до середины наш его века океанское дно пред-ставлялось ученым более или менее спокойным и ровным , подобным глубокой , выглаженной изнутри чаше . Они полагали , что образование обширных горных цепей и другие важные геологические процессы происходят исключительно на материках. В океане же возможно появление только отдельных гор и небольших хребтов , поднимающихся над поверхностью воды разрозненными островами и архипелагами . Однако были и такие ученые , которые понимали , сколь иллюзорны эти воззрения . Видный французский геолог Ж- Буркар в своей книге «Рельеф океанов и морей» , вышедшей в конце 40-х гг ., с сожален-ием писал : «Мы почти ничего не знаем о геологическом строении морского дна». Серьезное и широкое изучение глубоководья началось в 50-х гг . Сначала совсем малочисленной груп пой океанографов разных стран . Открытия , сделанные ими , были настолько значительны , что немедленно вошли во все учебники . Важность сведений , полученных за короткое время , вполне сравнима с наследием эпохи великих географических открытий , когда глазам евро п ейцев предстали новые континенты . На этот раз тоже были обнаружены обширные страны , только скрытые от глаз простого наблюдателя. Давно сказано : «Океан — наше будущее» . Но долгое время это выражение , подкрепленное скорее поэзией научной фантастики , чем дейс твительными фактами , оставалось слишком общим . Теперь оно стало наполняться реальностью . Тут было чем загореться , было из-за чего торопиться с организацией новых экспедиций. Раньше подводные исследования чаще всего ограничивались промерами глубин . Теперь н аука ряда стран вышла на акватории Земли во всеоружии новой техники. Именно это и принесло серию открытий . Как , впрочем , и множество загадок . Подводный мир очень долго оставался для человека чужой и даже враждебной средой. Была обнаружена система узких глу боководных желобов . Вернее , несколько схожих систем , так как о многих из впадин знали и раньше . Теперь же стало ясно , что все они связаны между собой какой-то общностью. Таких провалов на Земле насчитывается тридцать . Но большинство их находится в Тихом ок еане . Причем лишь некоторые располагаются особняком . Остальные же , разделенные небольшими перемычками , вытягиваются , словно продолжая друг друга. Океанские желоба удивительно узки . Будто это какие-то провалы в земной коре. Одна из систем желобов , начинаясь у Аляски , огибает Алеутские острова , Камчатку и Курилы , проходит близ Японии и завершается у Марианских островов уже в Микронезии . Она пересекает несколько климатических зон — чуть ли не от северного Полярного круга до экваториальной полосы. Очень велика и другая тихоокеанская система желобов , окаймляющая побережье всей Центральной Америки и большей части Южной. Но самое неожиданное — это то , что желоба в Тихом , Индийском , Атлантическом океанах в принципе схожи по своему строению . В поперечном разрезе кажд ый асимметричен и напоминает растянутую галочку , которой иной читатель , случается , помечает на полях книги заинтересовавшее его место . Крылья галочки спускаются уступами . Их части то приподняты , то опущены , как клавиши рояля . Дно — неширокое и , как правил о , совершенно ровное. Неизвестно почему их назвали желобами (наверное , оттого , что вытянуты и узки ), но это настоящие бездны — наиболее глубокие на Земле . В связи с чем напрашиваются вот какие вопросы. Средняя глубина океанского ложа — что-то около 5 км . А дно желобов часто опущено почти на 10 км . Разница в уровнях составляет 5 км . Предположим , что все желоба — просто прогибы земной коры . Однако почему эти прогибы уходят вниз именно на 5 км , а не на 2 или , допустим , на 14 км ? Может , в том есть какая-то зако н омерность ? Кроме того , некоторые тихоокеанские бездны почти совсем не засыпаны осадочным материалом , а глубины в них громадные . Значит , вовсе не от великих нагрузок образовались столь резкие изгибы коры ? А отчего ? Крайне загадочной штукой оказались океанск ие желоба . Главным же событием этого времени следует признать нечто еще более грандиозное. ...Чуть переваливаясь с борта на борт , зарываясь в атлантическую волну слабо приподнятым носом , «Вима» шла строго по параллели в направлении Африки . На первый взгляд небольшое судно могло показаться не очень-то пригодным для продолжительных океанских плаваний . В действительности это был исключительно надежный корабль — маневренный и безотказный , заслуженно пользующийся репутацией хорошего морехода. Ёот он делает изящн ый разворот , резко меняет курс на южный , с тем чтобы через заданное число миль снова взять право руля (теперь на запад , в сторону американского берега ) и опять пересечь Атлантический океан в двадцать шестой раз . Такой челночный маршрут уже вполне привычен для команды : «Вима» — океанографическое судно. В то время вся научная эскадра мира не насчитывала и дюжины кораблей . Но каждый из них был неутомимым старателем , прославив себя не какими-то выдающимися кругосветными плаваниями , а регулярными экспедиционными рейсами , следовавшими почти без перерывов из года в год. «Вима» принадлежала Ламонтской геологической обсерватории , ставившей своей ближайшей целью изучение дна Атлантики . Обсерватория была основана в 1949 г . на северо-востоке США , близ Нью-Йорка. Очень с коро с «Вимы» обнаружили в океанском ложе нечто весьма значительное. Тому способствовали два обстоятельства . Первое — оснащенность судна совершенным оборудованием . Особо чувствительные эхолоты-самописцы давали непрерывную линию рельефа морского дна по всем у пути следования корабля . Причем ошибки таких промеров не превышали нескольких метров . И это на километровых глубинах ! Кроме того , с борта «Вимы» часто делали сейсмическое зондирование дна , фотографировали отдельные его участки и даже извлекали образцы г л убоководных осадков в виде длинных колонок , которые удавалось добыть специальными вибрирующими трубками , с силой внедряющимися в мягкий грунт. Вторым обстоятельством было то , что возглавляли всю эту работу Морис Юинг (один из ведущих геофизиков США тех лет ) и его ученик Брюс Хизен — молодой , но уже признанный специалист по морской геологии. К изучению Атлантики эти люди относились как к естественному продолжению своих прежних научных занятий . Мориса Юинга всегда интересовало строение земной коры , он постоян но совершенствовал инструмент для ее познания (то есть методы регистрации землетрясений ). Брюс Хизен ранее участвовал в прокладке трансатлантических телефонно-телеграфных кабелей. «Вима» в двадцать шестой раз пересекала океан , и для исследователей все важн ее становились детали рельефа , ибо предшествовавшие рейсы показали , до чего расплывчатыми были прежние представления о нем. В первую очередь ученых интересовал Атлантический вал . Он тянулся вдоль всего океана с севера на юг и был , несомненно , параллелен пр отиволежащим берегам Атлантики . Характерные выступы Западной Африки (севернее Гвинейского залива ) и Южной Америки (бразильский массив ) повторялись в нем почти с геометрической строгостью. Но это был вовсе не вал — настоящий хребет с многочисленными кряжами , разделенными глубокими впадинами и долинами . Такое массивное сооружение имело ширину до тысячи километров — целая горная страна. Хребет представлял собой непрерывные цепи скалистых возвышенностей с довольно крутыми склонами . Вершины поднимались над основ анием более чем на 2 км и на столько же не доходили до поверхности океана . Лишь отдельные из них преодолевали всю толщу воды , вырываясь из морского плена хорошо известными островами — Ян-Майен , Исландия и Азорские (на севере ), Святого Павла и Вознесения ( у экватора ), Тристан-да-Кунья и Буве (на юге ). В обе стороны от гребня расходились высокие расчлененные плато . Вершины гор здесь отстояли друг от друга на 20 — 30 км . А между ними пролегали широкие распадки. Плато сменялось серией параллельных зон (опять-таки параллельных !) горного рельефа , из которых каждая , более удаленная от оси хребта , лежала на большей глубине , чем предыдущая . Иными словами , фланги центрального массива располагались как бы террасами и так спускались к краевым зонам предгорий. Хребет был и сключительно магматического происхождения . И нигде не замечалось какого-либо смятия в складки . Более того , поверхность гор гребня , местами вообще лишенного осадочных отложений , слагали коренные базальтовые породы. Юинг с Хизеном пришли к мысли , что весь Ср единно-Атлантический хребет (так они его стали называть ) сравнительно молод. Те памятные плавания «Вимы» 50-х гг . стали началом открытия глобальной системы срединно-океаничес-ких хребтов . Глобальной потому , что она , как оказалось , охватывает почти весь зем ной шар . Это скорее гигантская извилистая полоса горных стран , общая длина которой примерно 75 000 км. Право же , эта прежде неведомая людям часть планеты стоит того , чтобы хотя бы просто окинуть взглядом ее всю. Она начинается с хребта Гаккеля (открыт сове тскими исследователями ), который зарождается неподалеку от шельфа моря Лаптевых и пересекает Ледовитый океан параллельно цепи арктических островов на всем их протяжении от Северной Земли до Шпицбергена . Здесь хребет еще сравнительно неширок , и срединным е г о можно назвать лишь условно , так как он делит полярный бассейн на неравные части. Выйдя в Гренландское море , полоса гор через остров Ян-Майен и Исландию вырывается в Атлантику . Теперь она занимает несомненно осевое положение и становит : ся на удивление ра змашистой . Ее строение заметно усложняется . И сама зона гребня , и пространства по обе I его стороны отличаются сильно расчлененным и неспокойным рельефом . Установить его детали до крайности трудно : там , на дне — резкие перепады высот. Был поставлен интерес ный эксперимент . Научно-исследовательские корабли «Петр Лебедев» и «Академик Сергей Вавилов» одновременно прошли Атлантику с севера на юг параллельными курсами на расстоянии нескольких миль друг от друга . Когда сравнили их эхолотные промеры , выяснились бо л ьшие несовпадения записей . Это доказало , что перепады высот океанского дна принадлежат отдельным вершинам и грядам , а не валам , и что рельеф хребта заметно меняется не только поперек его простирания , но и вдоль . Высокие горы уступают место долинам , а за н и ми снова поднимаются вершины , иногда очень прихотливой формы. Впоследствии вся эта горная страна будет воспроизведена на географических картах как бы поделенной в районе экватора надвое : на Северо-Атлантический и Южно-Атлантический хребты . В месте их сочле нения — крутой изгиб возвышенной полосы. Все дальше уходит могучий хребет на юг , чтобы , обогнув пологой дугой Африку , продолжиться в Индийском океане. Тут хребет (открыт учеными ряда стран ) тоже не совсем посредине акватории . Он почему-то несколько смещен к Мадагаскару . И по мере продвижения на север еще больше отклоняется от осевого положения . За Мальдивскими островами он поворачивает к Аденскому заливу и наконец упирается в Африканский континент. Но до завершения всей глобальной системы еще далеко . Это ко нчается лишь одна из ее ветвей. Другая направляется от Центрально-Индийского хребта на юго-восток . Преодолев новые тысячи километров , она оставляет позади широкий проход между Австралией и Антарктидой . А миновав Новую Зеландию , попадает в Тихий океан. Опят ь хребет то растекается полосой в тысячу километров , то становится вдвое уже . Обширнейшей дугой охватывает весь юг великого океана , затем поворачивает к северу. И на этот раз хребту (тоже открывали океанологи нескольких государств ) не удается занять истинн о срединного положения . Он заметно смещен в восточную часть бассейна и , наверное , потому , получил название ; «Восточно-Тихоокеанское поднятие». За островом Пасхи он сразу разворачивается вширь и опускается бее ниже . Особенно когда за экватором соединяется с плато Альбатрос , которым и заканчивается у Северной Америки . Следует упомянуть еще об ответвлении к берегам Чили. Как видите , срединно-океанические хребты не то что опоясывают , а буквально оплетают нашу планету . Пространство , занимаемое ими , равно половин е площади всех материков . Других подобных горных сооружений на Земле нет. Кстати , это справедливо не только в отношении занимаемой площади , но и в более широком плане . Вся система срединных хребтов и по внешнему виду , и по происхождению отличается от конти нентальных горных цепей . Будучи порождением подводного вулканизма , она не похожа даже на те сухопутные возвышенности , что тоже сложены из пластов изверженной лавы и пепла. 6 сравнении со складчатыми кряжами и говорить нечего . Такие горы , как Памир или Кавк аз , Юрские во Франции или Аппалачи в США , представляют собой -смятые слои осадочных пород , общая толщина которых может быть и 8 и 15 км . Осадочных отложений подобной мощности не существует ни на поверхности , ни в недрах срединно-океанических хребтов. На ма териках есть также горные системы , где все пласты сильно смещены . Таковы , например , Скалистые горы на западе США . Там большие глыбы земной коры , запрокинутые кверху вдоль линии крупного разлома , кажутся разбросанными и вздыбленными . И у этих сооружений ма л о общего с гигантами подводного царства. По своему строению глобальная система срединно-океанических хребтов — совершенно самостоятельный и принципиально иной тип подвижных поясов Земли. Глубоководным бурением установили возраст океанского ложа . Никаких не ведомых геологам пород не обнаружили . Там постоянно встречались широко распространенные на материках известковоглинистые и кремнистые отложения , а близ подводных вулканов — туф . Все это показывало , что процессы образования осадочных пород едины для всей п л анеты . Но вот толщина осадочного чехла оказалась совершенно неожиданной . Она убывала по мере приближения к гребню срединного хребта и там сходила на нет . Точно так же убывал и возраст донных отложений . Лишь на значительном удалении от хребта (причем вполн е симметрично , в обе стороны ) находились отложения , образовавшиеся приблизительно 100 млн . лет назад . Еще дальше , совсем уж на окраинах океанов , попадались горные породы в 1,5 раза старше . Ничего древнее их в пробуренных скважинах не оказалось. В океанской коре не обнаружили ничего похожего на гранитный слой . Его здесь просто не существует . Ниже осадочных пород (там , где они есть ) начинается базальтовый фундамент . Правда , без резкого перехода . До некоторой глубины осадочные отложения еще чередуются с базаль т ами. Сейсмическим зондированием удалось подтвердить» что существуют два типа земной коры (об этом говорил еще Вегенер ) — океанская и континентальная . Толщина последней в среднем 35 — 40 км , в районах высоких гор — вдвое больше . Она трехслойная : внизу — наибо лее плотные горные породы типа базальта , выше — гранитного типа , наконец — мощные осадочные пласты . Кора океанская значительно тоньше — всего 5 — 7 км . Гранитного слоя нет и в помине. Так подтвердилось предположение , что на месте океанов никогда не было конт инентов и что рассказы об утонувших материках вроде Атлантиды — не более чем красивый миф. Однако продолжим о срединно-океанических хребтах . Почти по всей их протяженности вдоль оси обнаружили глубокое ущелье . Прежде о нем не знали . Местами ущелье сужается километров до пятнадцати или становится вдвое шире . С боков его обрамляют высокие горные уступы . А дно лежит на большой глубине — от 3 до 4 км. Оно нисколько не походит на глубоководные желоба . Те имеют дугообразную форму , а это вытянулось по прямой . У те х дно спокойное , здесь торчат скалистые пики и масса других неровностей. Ущелье назвали рифтом , К нему приурочено множество несильных землетрясений , очаги которых находятся не глубже 20 км. Кстати , рифты известны и на суше . Хотя , конечно , далеко не такой п ротяженности . Кто не слышал о Байкале ! Это часть протяженной цепи опущенных блоков земной коры . Десятки миллионов лет назад здесь еще лежала большая всхолмленная равнина . Но затем ее рассекли продольные трещины , отчего и образовалась серия провалов . Самый большой из них стал байкальской впадиной — рифтом. Его раздвижение продолжается и поныне . Чему , разумеется , сопутствуют землетрясения . Их очаги тоже чаще находятся не под окружающими горами , а под самой впадиной . Дело в том , что плоскости разломов , породив ших провал , наклонно уходят под него , и именно там происходят смещения коры . Трещины достигают мантии Земли , по ним когда-то поднималась магма . Иными словами , рифт — это своеобразная медленно расширяющаяся расщелина , проникающая в недра планеты до ее подк о ровых глубин. Байкальский рифт — не единственный на материках . Впадина , по которой протекает Рейн , тоже рифт . В этой впадине уместились такие большие города , как Майнц , Мангейм , Страсбург , Фрайбург . По ее краям возвышаются со стороны ФРГ хребед Шварцвальда , а с французской— Вогезы . В этой ограниченной разломами сравнительно молодой долине с глубины поднимается повышенный поток тепла. Но самая могучая система континентальных рифтов в босточной Африке . Она тянется от Красного моря и Аденского залива через тер ритории тринадцати государств вплоть до низовий южной реки Замбези . Здесь расположились крупнейшие озера — Рудольф , Киву , Рук-ви , Танганьика , Ньяса . Конечно , это не щель в буквальном смысле слова («рифт» — по-английски щель ). Таковой ее можно считать толь к о на фоне широкого припод-нятбго пространства , раскинувшегося вокруг . Поэтому о рифтах правильнее говорить как о прерывистой полосе сравнительно узких понижений с отвесными бортами. На дне африканских рифтов — нагромождение раздробленных глыб коры и неболь ших горных пород . Местами там встречаются конусы вулканов , на склонах которых видны потоки застывшей лавы. Этими долинами рассечен очень древний фундамент , составляющий как бы ядро Африканского материка . И рассечен «совсем недавно» — не более 30 млн . лет н азад . Эти рифты тоже довольно молоды. Их сейсмическая активность хорошо известна . Особенно часты слабые толчки (порой до тысячи в месяц ), но случаются , хотя и редко , серьезные землетрясения . Все очаги располагаются опять-таки не глубже 40 км — достаточно б лизко от поверхности . Причем смещения подземных пластов направлены поперек простирания рифтов , из чего следует , что кора в этих местах испытывает явное растяжение. Но действительно ли осевые долины океанских хребтов — аналоги континентальных рифтов ? Средин но-Атлантический хребет включает в себя Исландию . В сущности , эта часть суши — не что иное , как океанское дно , поднявшееся над водной поверхностью . Остров пересекает центральная впадина , которая служит продолжением подводных осевых долин . Ее , так же как р е йнский и байкальский рифты , ограничивают с боков глубокие разломы . С ней связаны все исландские землетрясения . На острове около 150 вулканов . Большинство их тянется рядами вдоль крупных трещин земной коры . Тут же бьют многочисленные горячие источники и фо н танируют знаменитые гейзеры . Кору в Исландии явно рвет какое-то растяжение . А возраст всех геологических сооружений и здесь не превышает нескольких десятков миллионов лет. Сходство несомненное . Правда , байкальская и рейнская впадины держатся особняком . Но зато другие их материковые подобия в ряде мест все-таки стыкуются с океанскими осевыми долинами . В частности , индийская ветвь срединно-океанических хребтов , миновав Аденский залив , буквально упирается в побережье , откуда уходят в глубь континента рифты Во с точной Африки . Так что же , они уходят как продолжение подводных ущелий или такое сочленение — чистая случайность ? Рифты материка и похожи на океанские , и отличны от них . И те и другие высокосейсмичны . И там и тут существуют вулканы , параллельные трещины , р азрывное растяжение , а на неровном дне громоздятся приподнятые и опущенные блоки . Но у одних кора тонкая , океанская . У других— мощная , континентальная , сложенная внушительными осадочными отложениями в сочетании со слоями гранитного и базальтового типов. И е ще одно несомненно : рифты — это такие щели , через которые глубинное вещество , недра коры и поверхность планеты сообщаются друг с другом. Все вновь открытое было настолько близко тому , о чем в свое время говорили ранние мобилисты , что о них не могли не вспо мнить . 60-е гг . Вспышка бурного интереса к возрожденным идеям . Множество публикаций . Мобилизм не только воскрешают , но (и это главное ) дополняют , развивают , совершенствуют. Сейсмологи обнаружили , что океанская кора и слои под ней — примерно до глубины 70 к м — отличаются жесткостью ; только ниже простираются размягченные пластичные породы . И место действия горизонтальных мантийных течений переносится под эту очень толстую оболочку — литосферу . В новой модели перемещается уже не одна тонкая океанская кора , а в ся литосфера . Это она раздвигается в рифтах и погружается в желобах. А вот еще дополнение : осадки на глубоководном дне увлекаются под континенты , где «гранитизируются» и пополняют собой материковые глыбы. Разрастанием океанского дна правдоподобно объясняет ся очень многое . Параллелизм атлантических берегов — они медленно удаляются друг от друга , будучи краями одной трещины , некогда распоровшей прамате-рик . Осевое положение срединно-атлантических хребтов — оно естественно , коль скоро кора в рифтовых долинах н аращивается симметрично в обе стороны . Неосевое положение Восточно-Тихоокеанского поднятия — тоже понятно , раз американские континенты вот уже примерно 160 млн . лет движутся ему навстречу , все больше перекрывая восточное крыло вновь образующегося здесь дн а. Убедительное толкование получают и другие важные явления природы . Неглубокие землетрясения и вулканизм рифтовых зон вызваны раздвижением еще тонких плит и внедрением размягченного вещества верхней мантии в образовавшиеся трещины . Сравнительная молодость и маломощность осадочного чехла в океане — результат непрерывного поступательного движения дна и погружения его в мантию в районах желобов . Вроде бы понятно , отчего эти протяженные впадины представляют собой настоящие бездны — ведь рядом находятся нисходя щ ие (охладившиеся ) ветви конвективных течений. Геофизики уже давно именно в тех местах отмечали землетрясения с очагами на очень большой глубине — до 700 км . Вопрос о причине подобных толчков оставался открытым . Новая концепция и на него предлагает ответ , э ти подвижки связаны с заталкиванием края океанской коры в верхнюю мантию (позже процесс был назван субдукцией ). Согласитесь , новой теории нельзя отказать в стройности . Она комплексна и основана на принципе замкнутых циклов , могущих повторяться . Более того, удивительно современна , поскольку опирается на идеи саморегуляции и автоматизма : непрерывное обновление океанской коры происходит одновременно с переработкой ее отмирающих участков. Между прочим , на аналогичных замкнутых циклах обмена веществом построены взаимоотношения воздушной оболочки нашей планеты с океанами . На том же держатся все сложные экологические превращения в биосфере . И если считать , что живая природа — порождение неживой , то вполне естественно допустить , что она воспользовалась не только ма т ериалами последней , но и хотя бы самым общим принципом безотходной технологии их переработки . Принцип же этот наиболее рационален . Может , вечное воспроизводство , присущее биосфере , не что-то уникальное , а , напротив , закономерное продолжение всеобщего геол о гического процесса ? Однако вернемся к деталям неомобилизма . Обойденный предшественниками вопрос о происхождении воды в океане разрешил профессор Принстонского университета Гарри Хесс , предложив довольно оригинальный механизм. Хесс , интересовавшийся не толь ко морской геологией , но и составом верхней мантии , пришел к выводу , что она сложена перидотитом . Лабораторными исследованиями было установлено : в перидотите сейсмические волны распространяются с той же скоростью , что и в мантии Земли. У этой тяжелой пород ы есть примечательное свойство . Содержащийся в ней оливин , соединяясь с водой при температуре около +500°С , образует серпентин (зеленый с прожилками минерал , что слагает поделочный камень , прозванный уральскими умельцами змеевиком ). Так вот , при повторном- нагреве серпентин выделяет воду и вновь превращается в оливин , восстанавливая тем самым прежнюю плотность перидотита. Зная , сколь часто серпентиниты обнаруживали близ рифтовых долин , Хесс заключил , что эта порода появляется после того , как перидотит , подни мающийся здесь все ближе к поверхности дна , проходит , остывая , пятисотградусную полосу и взаимодействует с перегретым паром , выделяющимся из мантии . А когда океанская кора после долгого путешествия оказывается над нисходящей ветвью конвективного потока и , погружаясь в мантию , нагревается до той же температуры , то происходит обратная реакция . Высвободившаяся при этом влага поднимается на поверхность . Процесс идет издревле . Он-то поначалу и забирал большую часть выделявшегося пара на строительство океанской к оры , а потом наполнял водой океаны . Потому-то вода в них стара , а постоянно обновляющееся дно вечно молодо. Но было бы ошибкой думать , будто неомобилизм свелся лишь к возрождению гипотез Вегенера и Фишера , оснащенных механизмом Холмса , дополнениями Хесса и других . Он дал импульс теоретическим разработкам , а впоследствии и целому потоку чрезвычайно важных исследований , поднявших геологическую науку на более высокую ступень. Канадского профессора Дж . Тьюзо Вильсона из Торонтского университета интересовала сей смичность глубоководья . А также разломы земной коры . Он увидел в них не частные случаи , а отражение глобальной закономерности . По его мнению , большинство ныне активных зон на планете (рифты , желоба , молодые горные системы ) связаны в непрерывную цепь , кото р ая опоясывает Землю и разделяет ее поверхность на несколько крупных жестких плит . Роль связующих звеньев в этой цепи чаще всего как раз и играют те или иные участки разломов. Вильсон считал движение крупных жестких плит земной коры упорядоченным. Вот одна из них — Тихоокеанская . Она грандиозна . С юга и востока ограничена срединным хребтом . Он упирается в Североамериканский континент близ Калифорнийского залива и сочленяется здесь с подводной поперечной трещиной , которая продолжается на суше по трассе хорош о известной системы разломов Сан-Андреас (между Лос-Анджелесом и Сан-Франциско ) и дальше снова ныряет в океан . Там , у острова Ванкувер , она трансформируется (потому-то Вильсон и назвал такие разломы трансформными ) в последний короткий отрезок срединного хре бта . Он тоже ограничен подводной трещиной . Но трещина проходит уже ближе к канадскому побережью . И в конце концов опять-таки трансформируется в другой разлом— огибающий Алеутскую островную дугу . Иначе говоря , соединяется с глубоководным желобом . Вся западн а я граница плиты совпадает с сильно вытянутой системой таких желобов — от Камчатки и Курил до акватории , лежащей южнее Новой Зеландии . Плита зарождается в зоне осевых рифтов , перемещается на северо-запад и поддвигается под островные дуги тихоокеанской окра и ны . Сколько нарождается из мантии , столько и уходит обратно в нее в зонах поддвига, Но это только один из вариантов перемещения . Плиты могут и поворачиваться или , сталкиваясь , сминать передовые фронты друг друга . Так Вильсон представлял себе , в частности , образование молодой горной системы , включающей в себя Альпы , хребты Балкан , Турции , Кавказа , Средней , Центральной и Юго-Восточной Азии. Позже удалось подтвердить , что смещения по транс-формным разломам происходят именно в тех направлениях , которые указал к анадский геофизик. Идея Вильсона стала существенным дополнением не-омобилизма . Весь этот теоретический комплекс позже назвали глобальной тектоникой литосферных плит , имея в виду непрерывное обновление океанского дна и перемещение крупных сегментов литосфер ы под действием мантийных потоков в масштабе всей планеты. В течение нескольких лет идеи новой глобальной тектоники (неомобилизм называют и так ) завладели умами многих ученых в большинстве стран . О них заговорили как о революционных. Вскоре появилось и инт ересное усовершенствование представлений о механизме мантийных течений . Это был как бы побочный результат при разработке совсем другой научной проблемы. ...С именем академика Отто Юльевича Шмидта прежде всего связаны блистательные прорывы советской науки в области полярных исследований . Но он был также и космогонист , автор гипотезы о происхождении планет . В ее основе давняя идея сгущения околосолнечного га-зово-пылевого облака . О том говорили еще мыслители XVIII в . Иммануил Кант и Пьер Лаплас . Но в отличие от них Шмидт предпочел «холодный» вариант. Да , Земля , считал он , как и все тела Солнечной системы , сформировалась холодной . Лишь по прошествии времени в ней начала расти внутренняя теплота — от сдавливания недр (неизбежного при увеличении объема планеты ) и радиоактивного распада . Земля — плохой проводник тепла , и потому оно накапливается внутри нее . Разогрев же делает ее недра пластичнее . И тогда материал планеты (до того более или менее однородный ) начинает расслаиваться : тяжелые массы , заключающие в себе много железа , опускаются , легкие всплывают к поверхности . Так в центре планеты формируется железное ядро . А соединения других металлов и кремния (менее плотные ) образуют ее внешнюю оболочку. Эти перемещения , начавшиеся несколько миллиардов лет назад , проис ходят поныне и далеко еще не завершены . Продолжается радиоактивный нагрев . Пластичными остаются глубинные недра Земли . И медленно-медленно расслаивается она на сферы разной плотности... Такова гипотеза Шмидта . Аналогичную предложил и англичанин Фред Хойл . Он исходил из того , что низкая температура — обязательное условие для образования планет , в частности Земли , поскольку разогрев газово-пылевой туманности , вызывая ее расширение , разрушил бы ее. Расчеты показали : вначале радиоактивные элементы равномерно ра спределялись по всему объему Земли , и их расщепление вполне могло в последующем обеспечить нужный разогрев планеты . К тому же выделявшееся тепло должно было задерживаться в недрах по причине плохой теплопроводности каменной оболочки. Больше того , обнаружил ся еще один источник тепла . Сам процесс расслоения внутри планеты (прежде всего перемещение тяжелых железных масс к ее центру ) тоже сопровождался выделением тепла . Этот источник в продолжение большей части развития Земли действовал с неменьшей мощью , чем р адиоактивное расщепление. Идею плотностного расслоения Земли развил советский геофизик Олег Георгиевич Сорохтин из Института океанологии АН СССР . Он увлекся тектоникой плит уже зрелым ученым , исследователем Антарктики . Отдавая должное универсальности и пос ледовательности этой системы взглядов , он не мог не заметить ее пробелов . Начал он в 70-х гг . с ревизии представлений о ядре Земли. Обнаружилось , что оно не может быть ни чисто железным , ни тем более железно-никелевым — эти материалы для него слишком плотн ы и тугоплавки : в ядре набирается избыток веса чуть ли не в 15%. Из чего же тогда ему состоять ? Сорохтин был далек от мысли , будто теория здесь зашла в тупик . У железа , путешествующего к центру Земли , заключил он , по-видимому , все-таки есть спутники — легк ие элементы. Попробовал серу . О ядре из сернистого железа говорили и прежде . Увы , этого соединения было совсем мало в древнейших изверженных породах . Невероятно , чтобы из него оказалось построенным ядро , включающее в себя ныне примерно треть массы всей пла неты. Добавка из чистого кремния или чистого алюминия не подошла . Так же , как кремнезем , глинозем , окиси магния и кальция . Одни при высоком давлении были несовместимы с окисью железа , другие в тех же условиях очень плохо растворялись в железе. Водород ? В с вязи с ним уместно вспомнить следующее . Тогда же , в начале 70-х гг ., попытка связать космогоническое и геологическое развитие Земли в единое целое привела советского ученого В . Н . Ларина вот к какой версии . Известно , что преобладающими в протопланетном ди с ке на стадии его отделения от протосолнца должны были быть гидриды — соединения металлов с водородом (именно этого элемента больше всего в атмосфере звезд ). Хотя водород сам по себе легчайший из элементов , он , вступая в химическую связь с металлами , ниско л ько не уменьшает их плотности . Таково его природное свойство. Это соображение и легло в основу принципиально новой модели современной Земли , Ее внутреннее твердое ядро состоит из гидридов металлов (исключительно плотных ), внешнее жидкое ядро — из металлов с растворенным в них водородом , нижняя мантия — только из металлов , а верхняя мантия и кора — из силикатов (соединения кремния ) и окислов (соединения кислорода ). В ходе геологического развития нашей планеты гидриды переходят в металлы , а водород при этом в ыделяется из ее недр . Такая дегазация ведет к расширению Земли, к увеличению ее объема , так как исходные металлы менее плотны , чем гидриды. Иными словами , это измененный вариант давно известной гипотезы расширяющейся Земли . Но и в нем не удалось преодолеть вот какого главного противоречия . Если бы Земля действительно разбухала и , так сказать , трескалась по швам , то материки на ней должны были бы находиться на равном расстоянии от «швов» . Однако такому условию отвечает ситуация только в современной Атлантик е . В Тихом и Индийском океанах — все совсем иначе . Следовательно , здесь надо хотя бы частично допустить либо дрейф континентов , либо фиксизм с его исчезновением материков в океане , не внося при этом ничего нового в механизм действия ни того ни другого , Нет, гидридная гипотеза не прибавила ясности в представление об эволюции нашей планеты . Хотя она несомненно ценна стремлением поставить развитие всех оболочек Земли в зависимость от того , что происходит в ее ядре . В общем , по мнению Сорохтина , водород тоже не годился в постоянные спутники путешествующему железу. Что же оставалось ? Кислород . С него , наверное , и следовало начать поиск легкой добавки . Он же — самый распространенный на Земле элемент ! Увы , эксперименты в лаборатории доказали : окись железа для ядра с лишком уж легка . Но и это не обескуражило Сорохтина . У железа есть вот какая особенность . Оно относится к так называемым переходным металлам . Некоторые внутренние электронные оболочки его атомов как бы не заполнены . При высоких давлениях и температуре в н е м перестраиваются электронные порядки , отчего даже меняются химические свойства : оно становится одновалентным. В этих превращениях , способных , казалось бы , вызвать у геофизи-ка лишь академический интерес , Сорох-тин увидел решение трудной задачи. В принципе железо очень благосклонно к агрессивности кислорода . Кто не знает , с какой жадностью ржавчина пожирает все сотворенное из этого металла— от гвоздей до корабельных корпусов ! Ржавчина — это гидроокись железа (заметьте , на поверхности Земли она буквально вез д есуща ), в ней каждый атом металла удерживает атом кислорода (а то и больше ). Но такая связь , как выяснилось , прочна только в обычных условиях . При сильнейшем сжатии и нагреве уже нужны усилия Двух атомов железа (сделавшегося одновалентным ), чтобы удержать атом кислорода. А коль скоро теперь на два атома железа приходится лишь один атом кислорода , плотность окиси возрастает , причем точно на ту величину , которой не хватало для модели ядра . Таким образом , идея земной сердцевины , состоящей из окиси железа , полу чила убедительное теоретическое обоснование. На нижней границе мантии окись одновалентного железа вполне может расплавиться и , следовательно , образовать жидкое ядро. Как известно , недра Земли состоят главным образом из сложных минералов , а отнюдь не из пар ных соединений элементов . Не создает ли это обстоятельство непреодолимого препятствия модели Сорохтина ? Вовсе нет . Достаточно вспомнить о другом , вполне доказанном превращении вещества в нижней мантии — о расщеплении минералов (в основном силикатных ) на п р остые окислы , среди которых есть и окислы железа. Сорохтина интересовала и чисто химическая сторона дела . Поскольку часть кислорода в момент фазового превращения освобождается , он отправляется на поиски другой «жертвы» , в том числе и не связанного железа ( при образовании Земли в ее состав входило и оно ). И отправляется не куда-нибудь , а вверх , так как он элемент сравнительно легкий . Со временем , нагрузившись этим железом , кислород снова в составе простой окиси (или минерала ) совершит очередное путешествие к центру Земли. В своей модели Сорохтин прослеживает и дальнейшую судьбу вещества , оказавшегося в ядре . Убывающая способность железа к химическим связям рано или поздно должна привести к распаду окислов с выделением чистого металла . А значит , и с еще одним этапом высвобождения кислорода и последующего подъема его вверх . На этот раз с границы между жидким ядром и находящимся внутри него твердым ядром . Твердым потому , что изменившееся вещество уже требует для своего плавления более высокой температуры , чем су щ ествующая на сегодня в самой земной сердцевине. Поверхность же жидкого ядра — это место , где первичная смесь веществ освобождается от тяжелой фракции . Но не полностью . Большая ее часть еще остается химически связанной . Однако и сравнительно малой потери же леза достаточно , чтобы возникла та разность в плотностях веществ , благодаря которой более легкое поднимается. В верхней мантии оно растекается в стороны , растягивая кору и растаскивая ее плиты . Так шютностная конвекция становится движущей силой дрейфа конт инентов . Они , увлекаемые мантийными течениями , стремятся расположиться вблизи нисходящих потоков. Характерен результат химического анализа базальтов разных возрастов : чем они старше , тем больше в них железа. Сегодня справедливость теории тектоники плит при -1н«на во всем мире . Перемещение материков подтверждено наблюдениями с космических аппаратов . Наро-ждмие океанской коры исследователи увидели своими глазами , когда побывали в рифтах Атлантики , Красного моря , на дне Тихого и Индийского океанов . Советские , а мериканские и французские акванавты едины в своих рассказах о том , как трескается растягиваемое дно , и о молодых вулканчиках , которые поднимаются из таких щелей. А вот еще одно косвенное подтверждение справедливости той же неомобилистской модели . Довольно неожиданное. Возраст Луны , как известно , близок к возрасту Земли (4,6 млрд . лет ). Сейчас ночное светило находится от нас на расстоянии 60,3 земного радиуса и медленно удаляется на 3,8 см в год (установлено лазерной локацией ). Ученые более или менее единоду шны в том , что в самом начале Луна была раза в три ближе . Однако скорость ее убегания не оставалась постоянной , иначе , чтобы выйти на нынешнюю орбиту , ей потребовалось бы 6,3 млрд . лет . В Институте физики Земли АН СССР сделали расчет изменений лунной орби т ы и установили , что своими метаморфозами она немало обязана столкновениям и расколам континентов. Как в наши дни , так и в далеком прошлом в Мировом океане под действием лунного притяжения происходили приливы и отливы . При этом запаздывание приливных волн о кеана оказывается тем большим , чем сильнее они рассеиваются в мелководных бассейнах , то есть чем щедрее разбросаны по поверхности планеты краевые моря . И наоборот , меньшее запаздывание земных приливов говорит о том , что территории шельфовых вод невелики . О пределение таких запаздываний позволяет судить о расположении континентов в давние геологические эпохи . На древнейшей Земле во времена , отстоящие От нас на 2,4 — 1,6 млрд . лет , формировались разрозненные протоматерики , что сопровождалось заметным ростом пло щ ади краевых мелководных бассейнов . Оттого и Луна отодвигалась от Земли сравнительно быстро. Такая картина особенно убедительно выглядит рядом с другими расчетами ученых из Института геохимии и аналитической химии АН СССР . Здесь удалось проследить — от эпох и к эпохе — постепенное увеличение площади земной суши . Примерно 2,6 млрд . лет назад ее было раз в 10 меньше , чем сейчас . А спустя миллиард лет — уже лишь в 3 раза меньше . К началу же палеозоя (600 млн . лет назад ) эта разница сократилась до 28 процентов. М ожно попытаться представить себе , как менялся облик Земли . Где-то 2,6 млрд . лет назад ее мозаичный , по-видимому , материковый надел был вкупе не многим более современной Антарктиды (возможно , в окружении островов ). Оно и понятно . Ядро планеты еще маленькое, циркуляция вещества в мантии только набирает силу , протяженность рифтовых долин , где нарождается океанская кора , не так уж велика . Потому и зон под-двига плит пока немного. Впрочем , строго говоря , сушу в то время представляли не только те протоматерики и соседствующие с ними острова . Мировой океан был в процессе образования , разрозненные бассейны еще не слились воедино , следовательно , срединный хребет , а наверняка , также часть будущего морского ложа оставались не залитыми водой . (Хотя , как вы теперь знает е , и сам хребет , и эти «заготовки» океанского дна слагала отнюдь не континентальная кора .) И вот глубокие разломы , сквозь которые поднимается разогретое мантийное вещество , распространяются по все большей поверхности планеты . Существенно меняется и масштаб «производства» новой коры — океанской , материковой . Миллиард лет спустя общая площадь суши (истинно материковой , так как океан уже вполне стал Мировым ) достигла размеров нынешней Евразии . Но эта суша еще не была единой , хотя столкновения шли , о чем говори т сокращение числа краевых мелководных морей. К началу палеозоя (600 млн . лет назад ) заметный «недостаток» суши сравним , пожалуй , с величиной обеих современных Америк , вместе взятых,— более 40 млн . км 2. Близится время сверхконтинента Пангеи . Сократилась про тяженность шельфов . Резко уменьшилось запаздывание приливных волн . Замедлился и «уход» Луны. Тут , кстати , нетрудно вычислить темпы нарастания суши в разные времена . В течение палеозоя — по 0,007 кв . км в год . Только не нужно представлять это себе как ежего дное появление где-то на Земле целого «поля» в 7 га . Прибавка складывается из новообразований , разбросанных по планете . А на молодой Земле темп прироста суши , судя по всему , был почти вдвое меньше . Так по крайней мере видятся те далекие времена , высвеченн ы е аналитическим поиском исследователей нашей планеты. Однако какое все это имеет отношение к проблеме происхождения жизни на Земле ? Сорохтин убежден : прямое , поскольку современный уровень знаний позволяет более достоверно , чем раньше , смоделировать условия ранней стадии эволюции Земли . На этот раз две колеи — геология и биохимия — благополучно совмещаются . Судите сами. Представьте себе поверхность первичной Земли , вглядываясь в то далекое прошлое сквозь призму неомо-билизма. Итак , время действия-— 4,6 млрд. лет назад . Планета безжизненна . Газово-пылевое вещество , послужившее для нее материалом и образованное взрывом сверхновых звезд , полностью стерилизовано жестким космическим излучением . Ни атмосферы , ни океана . Космический холод . Солнце светит на треть сл а бее , чем в наши дни. Но в недрах планеты исподволь уже идет радиоактивный разогрев , отчего уменьшается вязкость всего заключенного в ней вещества . Позади полмиллиарда лет . Идет медленное , очень медленное расслоение этого вещества по плотности . Начало выдел яться ядро Земли . Пришли в движение мантийные течения . Водяной пар , углекислый газ , азот вырываются из подземного плена . Большую часть пара поглощает разогретый оливин вблизи поверхности планеты . Океана все еще нет . Над Землей — оболочка азота и углекислог о газа . Парниковый эффект . Температура поднимается до 50°С , местами до 100°С . Рифты охватывают все большую часть планеты . Их активность нарастает . Здесь работают не единичные «реакторы» по производству первичной органики , а множество по всей протяженности рифтовых зон. Очень пористый реголит первозданного грунта (подобный грунту современной Луны ) поглощает значительную часть конденсирующейся из пара воды . Там , под тонким слоем вулканического пепла , служащего защитой от сильного ультрафиолетового излучения , накапливается органика и синтезируются биополимеры . Пеп-лы в изобилии содержат активные катализаторы : свободные хром , железо , кобальт , никель , свинец , платину . Мелкие поры реголита придают ему свойства губки , в которой высокая концентрация аминокислот , ну к леидов , жироподобных веществ , катализаторов и других кирпичиков нарождающейся жизни . Потом ее примитивные формы переместятся в воду молодых бассейнов. А как же с губительным действием кислорода первичной атмосферы ? Такового действия , считает Сорохтин , попр осту не было или почти не было . Все дело в свободном железе . Сейчас его в мантийном веществе (да и в лаве вулканов ) нет . Помните , оно связывалось кислородом , освобождавшимся по мере роста ядра Земли ? А тогда в мантийном веществе , поднимавшимся в рифтах , с в ободного железа содержалось больше 13 процентов . Оно-то и не давало накапливаться кислороду в тогдашней атмосфере . И происходило это на огромных пространствах . Ведь процесс шел не в единичных разрозненных вулканах вроде курильского Тяти или камчатского То л бачика , не эпизодично в моменты редких извержений , а почти постоянно и по всей протяженности рифтовых зон. Вулканы , подобные современным дальневосточным , вообще появились не одномоментно с рифтами , а лишь с развитием поддвига плит . Еще позже в магматически е очаги , питавшие эти вулканы , стали поступать на переплавку осадочные породы , что , по-видимому , не могло не сказаться на составе вытекавшей лавы , извергавшихся газов и пепла. Кстати сказать , по модели Сорохтина присутствие в первичных рифтах свободного же леза хорошо обеспечивало сырьем (наряду с другими реакциями ) и органический синтез . Встреча железа с окисью углерода и водой давала метан , а взаимодействие с азотом и водой — аммиак (железо отбирало кислород у воды и углерода ), то есть те самые продукты , к оторые были исходными при получении кирпичиков белков и нуклеиновых кислот во всех классических лабораторных опытах . При подобном варианте большая часть метана и аммиака связывалась в органику здесь же , на месте. Как видите , такая модель , не входя в против оречия ни с экспериментами биохимиков , ни с данными геологов , позволяет сделать существенный шаг в решении проблемы происхождения жизни на Земле . Многие прежние исследователи искали это решение в установлении географического места появления протобионтов . К ак вы помните , это были и океан , и вулканы , и влажные глины... А сколько было сломано копий в спорах о времени зарождения жизни на Земле ! Не так уж давно следы организмов находили только в породах не старше 500 — 600 млн . лет . И именно это время считали иск омым рубежом . Позже исследователи стали отодвигать его все .дальше в прошлое . А руководствовались опять-таки не теоретическими обоснованиями , а чисто эмпирическими данными . Так было и с отметкой в 2 млрд . лет , когда на границе Канады и США в горных порода х района Великих озер нашли углеродистые вещества — «визитные карточки» организмов именно такого возраста . Сходный результат дал радиоизотопный анализ образцов из Подолии на Украине . Отметка сместилась до 3 млрд . лет назад и больше , когда признаки пребыван и я столь «старых» бактерий обнаружили в Южной Африке , а затем в керне , поднятом с очень большой глубины при бурении исследовательской скважины на Кольском полуострове . Еще 500 млн . лет прибавили следы жизни , которые оставили в Западной Австралии нитчатые и сферические тельца длиной в микрометр и толщиной в доли микрометра . Тогда же , как считается , возникли строматолиты — известняковые постройки , возведенные в древнейших водоемах микроскопическими водорослями и бактериями. Сегодня некоторые ученые утверждают, что надо говорить об отметке в 4 млрд . лет назад . Самый ранний углерод биологического происхождения встретился в Западной Гренландии , в горных породах , возраст которых достигает 3,8 млрд . лет . А ведь у существ , оставивших этот углерод , должно было быть вр емя , чтобы успеть развился до такого состояния (правда , кое-кто сомневается : действительно ли тот западыогренландский углерод оставлен живыми существами ?). Сорохтин тоже называет 4 млрд . лет . Но обоснование у него иное : это начало формирования ядра Земли , начало ее дегазации . Именно тогда (не раньше ) могло произойти зарождение жизни на планете . В том-то и дело — «могло» . Модель устанавливает куда более важное , чем только время и географию этого события . Она устанавливает его место в системе , в сложном проц е ссе трансформации космической материи . И тогда возникновение жизни — естественное следствие эволюции самой планеты. Но коль скоро так , стоит задуматься вот над чем . Не определялся ли и последующий ход развития биосферы постоянной работой все тех же глубинн ых механизмов Земли ? Вопрос непростой . Земля— машина жизни ?.. ВАРИАЦИИ В СТИЛЕ РЕТРО. Ход эволюции жизни удивительно прихотлив . И столь же загадочен . Каждый поворот — неожиданность . Не знаю , чего в палеонтологии — науке , изучающей древнюю жизнь,— больше : открытий или всевозможных «отчего» да «почему» . Не случайны бесконечные споры о движущих силах изменчивости организмов . И вообще , что в ней ведущее ? Целеустремленный поступательный переход от простых систем к сложным или случайные стихийные всплески актив н ости , подавляющие и вытесняющие конкурентов ? Есть в развитии всего живого на Земле такие неожиданные зигзаги , которые вроде бы никак не объяснить ни естественной потребностью организмов в укреплении обороны или в усилении агрессивности , ни приспособлением к условиям среды . Таких зигзагов немало . Их открытие происходило в разные времена . О причинах их появления специалисты дискутируют многие годы , пытаясь найти что-то общее в таких событиях , выявить закономерности , взаимосвязи . Снова и снова уточняют детали давних «виражей» природы , не переставая поражаться их странностям , вглядываются в особенности ушедших времен и , конечно , не теряют надежды найти разгадку. Давайте вглядимся и мы . Тем более что ряд разгадок , как оказалось , не так уж недоступен. ...Горы Уэль са давно влекли к себе Адама Седжвика . Отчасти суровостью пейважа , отчасти тем , что местное кельтское .население этой западной части Великобритании ревностно сберегало свои старинные обычаи , свой язык . Но самым притягательным в тех горах он считал сильно с мятые складки . Оно и понятно — Седжвик был геологом , профессором Кембриджского университета. И вот во время экспедиций 1835 г . он обнаружил выходы на поверхность очень древних сланцев . Они крайне удивили его . Под ними лежали пласты , почти лишенные остатков жизни . В сланцах же появлялось невероятное изобилие обломков раковин , панцирей и скелетов морских животных. Находок было так много , словно , он бродил по песчаному дну современной теплой лагуны во время отлива . Настоящее кладбище морских животных . Но каких ! Разнообразие видов просто поражало . Причем ни одна из обнаруженных раковин никогда прежде Седжвику не попадалась ни в экспедициях (а он немало походил по горам и долам Европы ), ни даже в чьей-нибудь коллекции . То , что он увидел , было невиданным , этого н е описывал ни один геолог. Говоря о времени возникновения жизни , я упоминал рубеж , не так давно еще считавшийся общепринятым — БОО— 600 млн . лет назад . К его установлению прямое отношение имело открытие Седжвика , так оно поразило ученых . Сделав его , он посчи тал , что необычные горные породы относятся к неизвестному еще периоду истории нашей планеты — к появлению первой фауны (он имел в виду только фауну ). И нарек его так , как кельты издавна называли свой край,— кембрием . Так в геологической хронологии появилс я кембрийский период. А причину происшедших в кембрии событий Седжвик объяснить не смог . С той поры уже полтора века у геологов существует нераскрытая тайна кембрия . Она равнодушно пережила фейерверк гипотез. То , чем знаменателен кембрии , действительно каже тся невероятным . Примерно 570 млн . лет назад произошло на Земле чрезвычайное событие , круто изменившее все развитие жизни на планете : появились и широко расселились животные , имеющие твердый скелет . Без него , вероятно , были бы невозможны многие доследующи е биологические успехи , в том числе и восхождение к существам разумным . Скелеты , панцири , раковины появились как бы вдруг . Причем не у отдельных единичных видов , а у подавляющего большинства морских животных. Многие ставили это под сомнение . Действительно , как согласиться , что организмы со скелетами появились разом ! По волшебству ? — Такого не может быть , чтобы докембрий был эпохой бесскелетных ! — бунтовали геологи , озабоченные точностью датировок древних отложений , и снаряжали экспедиции за доказательствами во все концы света. И находили желанные докембрийские «опровержения» — нечто похожее на раковину в Сибири , подобие отпечатков двустворок в Америке , Австралии , Индии , остатки ракообразных в Африке . Одно время палеонтологи располагали буквально обилием «опро вергающего» докембрийского материала. Увы , все эти вещественные доказательства были отвергнуты после тщательного обследования . Либо это были остатки водорослевых построек , к которым никакие животные не имели отношения , либо просто галькой , прихотливо ската нной волнами и напоминающей раковину , либо находка оказывалась более молодой — не до * кембрийской. И несмотря на все это , кембрийская ситуация по-прежнему вызывала недоверие . Даже в одном из капитальных трудов по геологии СССР появились вот такие строки : « При определении нижней границы кембрия принимается , что ... комплекс скелетных организмов появился более или менее одновременно . Но это положение может быть принято только условно . Соображения теоретического порядка подсказывают , что скелетные организмы не могли появиться в разных точках земного шара одновременно». Между тем достоверные факты все прибывали . И они говорили об обратном . Кембрийский материал проверяли разными методами . Делали и химические анализы . Рассуждали так . Допустим , раковины появились в разное время . Но тогда состав этих древнейших остатков должен быть несхож . Тем более у образцов , взятых из далеких друг от друга районов . Неизбежно и видовое различие таких наборов , коль скоро и время и место появления каждого ничего не имеют общего. Каким и же оказались результаты многочисленных проверок ? Все наборы образцов примерно одинаковы . Не только для разных районов , скажем Сибири , но также для Сибири и Австралии , Марокко , Европы. Остается только признать : ни нижней границе кембрия действительно прои зошло из ряда вон выходящее событие , совершенно изменившее облик большинства животных . Какое ? Почему ? Что послужило толчком ? Что этому предшествовало ? Последний вопрос интересен вдвойне . Казалось бы , именно предшественники должны пролить свет на происшедше е в кембрии . Но геологи не возлагают на них особых надежд . По той простой причине , что докембрий-ская жизнь тоже полна загадок . Да каких ! Все началось с еще одного преждевременного открытия . Как вы , наверное , заметили , в истории науки таких немало . Из чего следует , что открытие надо делать вовремя , никак не раньше того момента , когда его с нетерпением ждут . Или хотя бы тогда , когда специалисты вполне готовы оценить его по достоинству . Никак не раньше . Если , конечно , автор открытия хочет при жизни пожинать л авры успеха. К строматолитам были явно не готовы . Их открыли в начале нашего века в докембрийских слоях на западе Северной Америки . Тонкослоистые известняки привлекли внимание тем , что были сложены как бы многочисленными стопками блинов . А все вместе они п оходили на ворсистое покрывало (что и получило отражение в названии ). Их приняли было за рифы , построенные неизвестными водорослями . Но вскоре отнесли к минеральным отложениям . Представление о том , что жизнь возникла не ранее чем 600 млн . лет назад , было е ще незыблемым , и сама мысль о каких-либо перестановках , композиционных изменениях в этом историческом полотне воспринималась как кощунство . То , что слои докембрия абсолютно мертвые , считалось общепризнанным фактом. Должно было пройти полвека , прежде чем в том появились серьезные сомнения . В обнажении докембрийских пород близ озера Верхнего в канадской провинции Онтарио американским палеонтологам попались остатки ископаемых микроскопических растений . Они были сходны с более молодыми находками синезеленых во д орослей , среди которых вроде бы имелись и строители строматолитов . Но настоящей веры в родство тех и других все же долго не приходило . Уж очень древней была находка в Онтарио. Сомнения рассеялись лишь лет 20 спустя , когда в Западной Австралии у побережья И ндийского океана к северу от города Перт объявились живые фабрики строматолитов . В мелководной лагуне Хамелин Пул залива Щарк Ёей производством «ворсистых покрывал» и в самом деле поныне занимаются сообщества синезеленых водорослей и бактерий , удивительно сходные по форме с докембрийскими находками. Аналогичные ископаемые уже обнаружены в десятках строматолитовых отложений на всех континентах земного шара . Микроорганизмы хорошо сохранили свою первоначальную форму , так как в свое время были пропитаны (как бы замещены ) кремнеземом . Они стала основным источником сведений о ранних периодах в истории жизни на Земле . Арсенал биохимии и радиометрии позволил установить : именно эти существа принимали важное участие в насыщении атмосферы нашей планеты кислородом . Изо т опные исследования горных пород , образовавшихся 3,3 — 3,8 млрд . лет назад , показали , что эти самовоспроизводящиеся системы микроорганизмов существовали уже тогда. Их называют по-разному : дианеи , или синезеленые водоросли (из-за присущей им окраски ), а чаще ц ианобактерии (ведь это водорослево-бактериальные сообщества ). Современных потомков первожителей планеты можно встретить в самых невероятных местах , совершенно , казалось бы , не пригодных для обитания . Невероятная выносливость , пластичность обмена веществ п о зволяют им в равной степени благоденствовать на недоступных скалах высоко в горах и в пустынях , заселять полярные окраины и горячие источники , где вода клокочет у точки кипения . Можно также сказать , что они известны каждому , кто видел обильное цветение во д ы в застойных прибрежных полосах водохранилищ , прудов и озер. Неприхотливость синезеленых поразительна . Свет , углекислый газ и вода — вот все , что им надо . Кислород — побочный продукт их жизнедеятельности . Правда , если рядом обнаружится кДкая-нибудь органи ка , они непременно используют и такой дополнительный источник углерода . Но прекрасно обходятся и без подобных подкормок . Потребности их предельно скромны. Цианобактерильные сообщества интересны еще и тем , что в них спокойно уживаются организмы , производящи е кислород , и те , для которых он — сущая погибель (метанообразующие бактерии ). По-видимому , именно такое сообщество составляло большую часть населения раннего докембрия . Итог их деятельности грандиозен : мощные толщи осадочных пород , отложения окислов мета л лов . И конечно , им принадлежит решающий вклад в создание кислородной атмосферы. Но еще больше в их деятельности неясного . Хотя бы сами строматолиты . По какой причине цианобактерии их строили ? Согласно единодушному мнению специалистов , возведение этих извес тковых сооружений непосредственно не связано с внутренними потребностями клеток сине-зеленых водорослей . Зачем же в таком случае им понадобилось без устали ткать из камня причудливые «ворсистые одеяла» ? Еще серьезнее загадки , связанные с атмосферным углеки слым газом и с продукцией цианобактерии — кислородом. Вспомните , первичная атмосфера Земли были богата углекислым газом , который способствовал возникновению парникового эффекта и разогреву поверхности планеты . И вот появились активнейшие потребители этого газа . Кроме того , он участвовал в образовании и осаждении могучих толщ карбонатных горных пород — известняков и доломитов . Следовательно , он должен бы очень заметно выводиться из обращения . Иными словами , запасам углекислого газа в атмосфере полагалось та я ть даже с учетом его притока из рифтовых долин и из молодых вулканов , принявшихся за строительство первых островов и микроконтинентов . Но его количество практически не уменьшалось . Чем это объяснить ? Убыль стала ощутимой только спустя почти 1,5 млрд . лет п осле начала активных действий упомянутых массовых потребителей углекислого газа . А до того уровень двуокиси углерода в атмосфере оставался почти неизменно высоким . По крайней мере , парниковый эффект по-прежнему продолжал действовать на поверхности Земли . Е е температура местами продолжала держаться в пределах 50°С , несмотря на то что Солнце все еще Светило существенно слабее , чем сегодня. А кислород в это же время , наоборот , исчезал неизвестно куда . Так , во всяком случае , получалось из значительной суммы фак тов . То , что атмосфере с появлением цианобактерии полагалось иметь кислород , кажется само собой разумеющимся . Но эта очевидность растаяла , как дым , лишь только в дело вмешались геохимики. У них в руках был уранинит (двуокись урана ), и он говорил о многом . В присутствии кислорода зерна этого минерала легко окисляются (до U 3 O 8 и в таком виде растворяются в воде . Его отложения не могут накапливаться , если концентрация кислорода в атмосфере превышает один процент . Так вот , уранинит на Земле содержится только в породах старше 2 млрд . лет . Никак не моложе . Из чего следует , что раньше атмосфера была практически бескислородной. То же подтверждает и другой довод . Так называемые красноцветы — плотные , обогащенные окислами железа глины — встречаются исключительно в оса дочных слоях ; моложе 2 млрд . лет . И никогда — в более древних . Считается , что красноцветы сформировались под действием кислорода на суше , а не под водой . Но раз раньше красноцветы не появлялись , то , значит , не было для этого условий — не было кислородной а тмосферы. Куда же в таком случае девалась вся продукция цианобактерий ? И что за странная межа легла в истории Земли 2 млрд . лет назад ? Следующая тайна докембрия связана еще с одним фундаментальным событием в развитии жизни на Земле. Примерно лет 25 назад ( где-то в 60-х ) биологи пришли к убеждению , что в мире организмов существует грань куда более существенная , чем между растениями и животными , внутриклеточные хозяйства которых , кстати сказать , довольно сходны . Но и те и другие решительно отличаются от циан о бактерий . В клетках этих простейших нет ядер со строгими наборами хромосом , заключенных в особую оболочку . Прямо в цитоплазме плавает ничем не отгороженная петелька нуклеиновой кислоты . Потому-то Их назвали прокариотами , то есть доядерными . А растения и ж и вотных — эукариотами (от греческих корней «эу» — настоящий и «карион» — орешек ). Итак , у первых нет ядер , у последних есть. Только и всего ? Неужели это так важно — в оболочке или без оной ядро , чтобы говорить чуть ли не о какой-то пропасти в ходе эволюции организмов ? Разве содержимое чего-либо меняется только оттого , что его заключают в упаковку ? Дело , конечно , не в упаковке . Вернее , не только в упаковке . Главное в другом : клетки растений и животных стали дышать . У прокариотов отношение к кислороду разное . Одни его энергично вырабатывают , другие терпеть не могут , третьи терпят , но не любят , четвертые обожают . Эукариоты без кислорода просто не могут жить. Характерно , что в клетках всех растений , начиная с одноклеточных , есть хлоропласты , которые обеспечивают фотосинтетическую активность этих организмов . В связи с чем ученые делали предположения о том , что в свое время какие-то из цианобактерий вошли в состав других клеток и положили начало то ли сожительству , то ли деловому сотрудничеству . Возможно , оно стало первым опытом симбиоза . Так сказать , в порядке эксперимента . Между прочим , в подтверждение такого варианта говорит то , что у хлоропластов есть немного своей нуклеиновой кислоты. Но так или иначе растения , как известно , живут благодаря фотосинтезу . Свет , уг лекислый газ и вода — их средства к существованию . Фотосинтез ведет к образованию глюкозы , а та под действием ферментов распадается , выделяв энергию , А что дает кислород ? Очень многое . Его участие в разложении глюкозы увеличивает ее энергетическую отдачу п очти в 20 раз . Выгодно ? Еще бы ! Ясно , что эукариоты должны были появиться только тогда , когда атмосфера в состоянии была предоставить им в достатке кислород . Так оно и произошло . Хотя непросто в палеонтологических окаменелостях отличить первых эукариот от прокариот , но в конце концов сделать это удалось. Эукариоты , как правило , гораздо крупнее . Долгое время представлялось , что самые древние из них были найдены в Сибири — ветвящиеся ниточки , похожие на зеленуе водоросли . А они считались не старше 800 млн . ле т . Но затем в руки палеонтологов попали ископаемые остатки одноклеточных водорослей , содержащие мелкие плотные тельца . Это было в Центральной Австралии . Возраст находок превышал 850 млн . лет . Постепенно коллекция очень древних ископаемых эукариот стала ра с ти . Хотя пополнения были буквально единичными . Из сибирских глинистых сланцев , из доломитов Калифорнии и Южной Австралии , наконец , самые древние и Хорошо сохранившиеся — из Северной Австралии , СССР, Китая и США . Некоторые из них раз в 10 больше самых крупн ых сферических прокариот. Сегодня уже не вызывает сомнений , что клетки о ядрами начали расселяться по Земле примерно 1,5 млрд лет назад . Именно к тому времени они стали многочисленными. Что же , это не противоречит рубежу (2 млрд . лет ), о котором свидетельс твуют ураниниты и красноцветы . Хотя и остается разрыв 0,5 млрд . лет. Но вот что все-таки странно . Среди безъядерных прокариот ведь тоже существовали и любители кислорода , и даже те , что без него не могли жить . Конечно , они использовали более примитивный ме ханизм расщепления глюкозы и получали меньше энергии . Но ведь использовали и получали ! Разве на них давил пресс какого-то дефицита ? Что вынудило живую природу прибегнуть к эукариотным сложностям ? Или в самом деле двигатель эволюции живого— фатальное стремл е ние самих организмов к усовершенствованию ? Тот же вопрос возникает и в связи с еще одним биологическим взрывом докембрия. ...Советская программа геологического изучения так называемой Русской платформы разворачивалась в буквальном смысле и вширь и вглубь . К концу 40-х гг . исследовательские скважины уже заглядывали в самые низы осадочных толщ под Москвой и в Гатчине , в Белоруссии и у Беломорья . Там добурились до 1 тыс . м , тут — до 1,5 тыс ., где-то — почти до 4 км ... Керны . Их много . С виду просто серые или б урые цилиндрики , высверленные из камня . Но благодаря им в Палеонтологическом институте АН СССР , куда их шлют и с севера и с юга , с мест далеких и ближних , могут все пристальнее вглядываться в то , что еще недавно считалось несуществующим . Бурением впервые в скрыт мощный комплекс неисследованных отложений. Весь материал о докембрии сходится y Бориса Сергеевича Соколова — впоследствии академика , все научные интересы которого отданы изучению именно этого периода в истории Земли . Еще недавно период представлялся почти мертвым . И вот он буквально на глазах ученого как бы оживает . Медленно от образца к образцу , от полной немоты к смутной , не сфокусированной картинке . Так бывает , когда в ванночке с проявителем начинают проступать нечеткие контуры фотографического и зображения , Контуры докёмбрийской жизни , обнаруженные Соколовым и сотрудниками его лаборатории , были крайне необычны . Они включали в себя сложное сообщество многоклеточных (да , многоклеточных !) животных , большая часть которых либо вообще не значилась в ре е страх систематики , либо известна была только по своей более молодой родне . Все они некогда проживали в эпоху , непосредственно предшествовавшую кембрийскому времени . Но ни одно из них не оставило после себя чего-либо • вещественного — части тела , органа , хо т я бы какого-ни» будь обломка . Да и не могло оставить . В том-то и особенность открытого Соколовым сообщества . В него входили существа исключительно мягкотелые. Найдены были не какие-либо окаменелые остатки тех животных , а лишь следы их жизнедеятельности или отпечатки тел . Судя по всему , тогда еще не существовало трупоедов , поэтому некоторые погибшие организмы могли сохраниться нетронутыми и оставить четкий отпечаток своего тела. Следы той былой жизни как раз и поражают не разнообразием , а сохранностью . По пр ошествии сотен миллионов лет осталось почти в неприкосновенности нечто эфемерное , бестелесное , в сущности , утратившее даже свою материальность . Вот неровный бугристый круг с концентрическими выпуклостями в центре . Вот другой круг — с расходящимися лучами. Еще один — покрытый волнистыми бороздками . Круглые выпуклости , похожие на сдобные булочки , с неглубокой поперечной вмятиной , на поверхности . Или вот целая серия перистых отпечатков с мелкими насечками . Плоские узкие ленты с множеством параллельных черточе к , похожих на те , что наносят на современные градусники . И даже обломок «веточки» с аккуратным , слегка волнистым , вроде бы только что трепетавшим на ветру листиком то ли калины , то ли черемухи. Интересная особенность той фауны — гигантизм . Медузы — не обхва тишь . Плоские черви и перьевидные существа длиной до метра . Другие , тоже отнюдь не миниатюрные животные — это и есть обычное население океана тех времен . Особым разнообразием видов оно не отличалось . Доминировали медузы , одиночные полипы и их колонии . Нек о торые существа , похожие на тарелки , лежали на дне или прикреплялись к нему коротеньким стебельком . У большого «рта» собирались мелкие пищевые частицы , взбешенное в воде . Таких чашевидных домоседов местами отапливалось много. Причем все это вовсе не было ка кой-то эндемичной принадлежностью недр европейской части СССР . Нечто подобное (и даже в большем числе ) нашлось в Сибири , в Австралии , на территории Китая. Обнаруженные сообщества многоклеточных животных были настолько самобытны , что решили время их существ ования выделить в особый период геологической хронологии . У нас его назвали «венд» — по имени древнейшего славянского племени вендов (или венедов ), жившего когда-то к югу от Балтийского моря . В Австралии пока предпочли свое наименование — «эдиакарий» . В К и тае свое : «синийская система» . Продолжительность же нового периода , по общему мнению , составляет приблизительно 100 млн . лет. Существование венда (будем пока называть его так ) — это , конечно , феноменальное открытие нашего времени . И дело не только в «следах невиданных зверей на неведомых дорожках» . Венд — связь времен , недостававшее звено в эволюции жизни , очевидное доказательство , что «кое-что» в кембрии произошло все-таки не по щучьему велению,— многоклеточные животные по крайней мере уже существовали и п р ежде. Вместе с тем венд кажется совершенно невероятным . Чем ? Своей неочевидностью связей с населением времен предшествовавших и последующих . Это озадачивает даже самого Открывателя венда — академика Соколова. V - Все типы и классы вендской фауны появляются как бы вдруг,— недоумевает он . (Только избавились хотя бы частично от кембрийского «вдруг» , и на тебе — еще одно , вендское .) Действительно , практически неизвестны ни предшественники всех этих мягкотелых , ни переходные формы . Что сделало неизбежным появлени е таких организмов ? Неужели случай ? Что помогло им 670 млн . лет назад расселиться по всей планете ? И что спустя еще 100 млн . лет сделало их всюду нежелательными персонами ? А это именно так и было . И тоже крайне озадачивает. — В большинстве случаев,— говори т Соколов,— мы не можем указать прямых потомков вендских Metazoa среди кембрийских организмов. В общем , получается , что мягкотелые венеды вроде бы неизвестно почему и неизвестно откуда взялись и столь же странно начали исчезать . Не так ли ? Впрочем , здесь в ряд ли стоит искать близкие объяснения . По признанию большинства ученых , происхождение многоклеточных животных — одна из наиболее загадочных страниц живого мира. Но есть же , наверное , хотя бы догадки , гипотезы насчет затененных сторон венда ? И вообще насче т многочисленных таинственностей всего докембрия . Конечно , есть . Как не быть ! Причем большинству их присуща одна примечательная общность . Сейчас вы в этом убедитесь. За последние годы особенно много отшумело дискуссий по докембрию . Представим себя на одной из них . Скажем , в секции , обсуждающей проблему строматолитов . Тут настоящий водопад идей. Вспомните , специалисты по водорослям единодушно утверждают , что образование карбоната кальция (из * него состоят строматолиты ) никак не связано с физиологическими пот ребностями самих цианобактерий . Из этого исходит большинство версий. — Синезеленые водоросли извлекали для себя углекислый газ . 6 воде это становилось меньше , растворимость солей кальция от этого , понятно , тоже уменьшалась , и карбонат тут же выпадал в осад ок. — А доказательства ? Их нет . Карббнат оседал на поверхности водорослевых пленок , как пыль застревает меж ворсинками ковра. — Тогда отчего же на этих пленках накапливалось карбоната куда больше , чем рядом , на днег * — Скорее всего , тут в азоте дело . В сос таве же цианобактерий много азотфиксирующих . А освобождение аммиака вполне может вести к осаждению кальция... — Нельзя игнорировать динамику фосфора ! Она тоже существенна для , микроорганизмов и тоже не изолирована от кальция... Как видите , фантазия теорети ков неистощима . Нам можно не досиживать до конца . Лучше переберемся в секцию по происхождению многоклеточных . Там все строже , академичнее , главным образом ссылаются на классиков. — Проблема блистательно решена Эрнстом Геккелем . Предком многоклеточных была шарообразная колония простейших . Стенка втянулась вовнутрь — и вот колония уже двуслойная , с первичным ртом , ведущим в первичную кишку . Модель — всем известная современная гидра ; два слоя клеток — вот и весь организм. — Это голая схема . Главная неясность в ином . Что заставило стенку втянуться внутрь ? И отчего клетки , прежде захватывавшие пищу каждая в отдельности , стали вдруг питаться из общего котла — переваривать пищу в кишечной полости ? — Прав немецкий зоолог прошлого века Бючли . Предок — не шаровидная к олония , а колония в форме двуслойной пластинки . Нижний слой клеток — для питания , верхний — для защиты . Свернулась пластинка — вот вам и кишечная полость... — Не будем изобретать велосипед ! Давайте придерживаться Мечникова ! Питание первых многоклеточных и простейших жгутиковых сходно : насытившиеся отдельные клетки погружались в глубь колонии и там переваривали пищу . Со временем это разделение — внешние , внутренние — стало постоянным... Не станем обсуждать , какая из идей всего этого дискуссионного клуба лучш е . Важнее их общий изъян . Обратите внимание , некоторые из них неплохо объясняют ту или иную частность и совершенно не пригодны для толкования «соседних» событий докембрия . Но разве Каждое из тех событий совершалось само по себе и не имело никакой связи с д ругими ? Эти идеи словно бы обходят стороной главные вопросы . Докембрийская эволюция всех сфер Земли , это что — калейдоскоп случайностей или она была подчинена какому-то сквозному единству действия ? И если все-таки последнее , то каков главный двигатель тог о действия ? Ну а мобилистская теория ? Справляется ли она с этими заковыристыми вопросами ? Начнем хотя бы с избытка углекислого газа в древней атмосфере. Здесь надо напомнить суть идеи американского геолога Гарри Хесса о происхождении океанской воды . В недра х раздвигающегося рифта оливин , содержащийся в магме , охлаждаясь до 500 С и поглощая воду , превращается в другой минерал — серпентин (геохимики называют это гидратацией океанской коры ). Потом в зонах поддвига плит происходит обратная реакция с возвратом в о ды . Но уже не в мантию , а на поверхность Земли . Так за миллиарды лет и накопился целый 6к§ан. Причем здесь углекислый газ ? Очень даже причем . Гидратация коры — процесс непростой . Прежде чем золотистый оливин станет черно-зеленым прежде чем серпентином похо жим на змеиную кожу , произойдет ряд других прямых и побочных химических превращении . Вот в них-то и принимает активное участие углекислый газ , В конечном счете он как бы консервируется в осаждающихся карбонатах — известняках и доломитах. Во времена появлен ия цианобактерий единого океана еще не было . И потому гребни будущих срединных хребтов еще возвышались над поверхностью морских бассейнов . Вода из них почти не попадала в рифты . Гидратацию коры в основном питал пар , вырывавшийся из недр , да , возможно , дож д и . Для глобального потребителя это был отнюдь не обильный источник . Отсюда из-за недостатка воды и слабое связывание углекислого газа в карбонатах . Такое объяснение дает Сорохтин. Вот почему , несмотря на взрывное распространение такого массового потребител я двуокиси углерода , как синезеленые водоросли , его содержание в атмосфере продолжало оставаться высоким , а действие парникового эффекта— хзильным . Первопричиной того , понятно , был рост ядра Земли , усиливающиеся течения в мантии и ее дегазация , поставляюща я , в частности , С 02 в атмосферу. Кстати , стоит напомнить , что именно дегазация кормила сырьем не только протобионтов , но и первые организмы планеты . Таковыми по современным понятиям были бактерии , жившие при бескислородной атмосфере за счет разложения серов одорода , за счет синтеза метана или поглощения простейший органики , созданной неживой природой. Возможно , именно недостаток этой органики заставил искать спасение в использовании изобилия углекислого газа . Так , надо думать , возник фотосинтез у сине-зеленых водорослей , то есть собственное , «домашнее» производство энергоносителя — глюкозы , которая прежде поступала извне с природной простейшей органикой . Подтверждений такого перехода на новый режим как минимум два . Первое . Современные цианобактерий при случае не прочь попользоваться готовой органикой . Второе . Обычно они частично используют собственный кислород для синтеза хлорофилла . Но при необходимости способны переходить на более архаичный фотосинтез (в бескислородных условиях ), используя сероводород вместо воды и выдавая уже не кислород , а чистейшую серу . В них словно бы запускается старый движок , хранившийся про запас. Но дело даже не в том , так точно произошел переход к фотосинтезу или несколько иначе . Важнее другое . Именно развитие самой планеты определял о главные перемены в облике ее детища — всего живого . На первых ступенях развития все сырье — воду , серу , азот , метан , углекислый газ — поставляла дегазация Земли , что и определило первые ходы эволюции жизни. Да разве только первые ходы ? К теме углекислого газа мы еще не раз вернемся . А сейчас — ее непосредственное продолжение в интерпретации того же Сорохтина. Примерно 2,6 млрд . лет назад (к началу протерозоя ) дела на «фабрике Хесса» шли уже настолько хорошо , что уровень морских вод поднялся выше срединных хребтов . Акватории Земли слились воедино , и океан стал Мировым . Это событие оказалось наиважнейшим . Рифтовые зоны , находившиеся прежде на сравнительно ограниченном пайке мантийного пара и дара небес , получили мощнейший приток воды. Молодая , вновь образующ аяся кора стала с жадностью ее поглощать . И скорость , и объем гидратации коры резко увеличились . Превращения оливина приняли колос - J сальные размеры. Но с такой же скоростью стал истребляться и углекислый газ . О том сегодня напоминают мощнейшие карбонатны е отложения тех эпох . С его потерей в атмосфере редел тепловой экран , А так как Солнце все еще светило далеко не в полную силу , то обогрев Земли становился все хуже. Между тем углекислый газ продолжал убывать из атмосферы . Вот его уже там в 10 раз меньше , в 1бО ... От парникового эффекта практически не осталось ничего . Холод окутал планету . Пришло время , когда тяжелая стужа сковала большие пространства на поверхности Земли . Наступил первый в ее истории ледниковый период. Это произошло 2,4 млрд . лет назад . И продолжалось достаточно долго . Лишь спустя 300 млн . лет прибыль воды в акваториях планеты (с расширяющихся «фабрик Хесса» ) снова превысила расходы на гидратацию коры . Уровень океана впервые начал подниматься над вершинами срединно-океанического хребта. Пре образование оливина в рифтах , видимо , стабилизировалось на какое-то время , так как содержание углекислого газа в воде и атмосфере перестало падать . Но , достигнув минимума , оно не могло не стать прессом давившим на биосферу . Недостаток углекислого газа дол ж ен был угнетающе действовать на синезеленые водоросли и поощрять те организмы , которые находили другие «средства существования» или рациональнее использовали имеющиеся. Вот они условия , вынудившие появление чего-то вроде эукариот (клеток с ядрами ), то есть организмов , «применивших» более эффективный механизм извлечения энергии из синтезируемой глюкозы , раз в 20 более эффективный ! И близка , совсем близка та эпоха (она началась , как это ныне установлено , 1,5 млрд . лет назад ), когда фактически появились эукар и оты . При этом , разумеется , не исключено , что более ранние находки у науки еще впереди. Однако погодите , ведь отличие эукариот от всех предшествовавших организмов — это в первую очередь кислородное дыхание ? Да . Но водоросли-эукариоты не перестали потреблять углекислый газ , просто начали делать это гораздо экономнее благодаря кислороду . Важно понять , что от расточительности в данном случае пришлось отказаться не от хорошей жизни . Заставила очередная ступень эволюции Земли. Для той же ступени , кстати сказать , характерны и изменения в судьбе кислорода . Тут нам надо ненадолго вернуться назад к тем ранним предбиологическим временам , когда в мантии еще было много свободного железа и оно вместе с мантийным веществом постоянно поднималось к поверхности Земли в древн е йших рифтовых зонах. Именно это свободное железо , с большой готовностью соединяясь с кислородом , изымало его из атмосферы и тогда , когда этот газ появлялся от разложения солнечным светом водяных паров , и позже , с началом фотосинтеза цианобактерий . Ведь вна чале примерно 13 процентов мантийного вещества приходилось на свободное железо , а 2,6 — 2,5 млрд . лет назад — около 7 — 8 процентов . Так что кислород , вырабатываемый тогда синезелеными водорослями , никуда , как видите , не исчезал . Просто у него был ненасытный п отребитель . Спустя 0,5 млрд . лет свободного железа в . мантии Земли убыло до б процентов . Но оно все еще оставалось мощным поглотителем кислорода . Это происходило как бы в два этапа . Сначала в рифтах , в горниле горячих и бурных реакций железо окислялось до двухрадентного-состояния . Такой окисел хорошо растворяется в воде , и потому его быстро выносило в открытый океан . Там кислород делал железо уже трехвалентным . А оно , как известно , нерастворимо в воде и выпадает в осадок , похищая колоссальные массы кислоро д а . Они поныне заключены в крупнейших залежах железных руд , образовавшихся в те эпохи, Согласно расчетам Сорохтина , того железа , что поставлялось тогда рифтовыми зонами , хватило бы связать и больше кислорода , чем его вырабатывали синезеленые водоросли . Дело действительно было поставлено с очень большим размахом . О том свидетельствуют джеспилиты , или , иначе , железистые кварциты . Это руды , образовавшиеся большей частью в период 2,8 — 1,6 млрд . лет назад . Их еще называют полосчатыми железняками из-за того , что о т ложения окислов металла здесь чередуются с прослоями кремнезема (кварцита ). Наиболее крупные скопления джеспилитов хорошо и звестны : Курская магнитная аномалия , Кривой Рог . сть они и в Индии , Бразилии , Западной Австралии , Северной Америке , по всему свету . С амые древние найдены в районе Исуа на западном побережье Гренландии . Возраст — почти 3,8 млрд . лет. В некоторых местах в джеспилитах находили остатки синбзеленых водорослей . Да и в Исуа присутствует графит . Хотя еще надо доказать , биологического ли происхо ждения тот углерод. Наиболее крупные месторождения этих руд возникли около 2 млрд . лет назад . С той поры размеры таких залежей стали явно убывать . С точки зрения неомоби-лизма ничего загадочного в этом нет . С ростом ядра Земли сократилось количество железа в мантий , и рифты уже снабжали им океан похуже . А это также означало , что на поверхности Земли стал понемногу оставаться несвязанный кислород . О чем , кстати сказать , свидетельствуют исчезновение в рудных запасах уранинитов именно в это время и отложения н а суше первых красноцве-тов . Помните , странная межа , появившаяся 2 млрд . лет назад ? Теперь она , как видите , вполне объяснима . Как объяснимо появление эукариот , потребляющих кислород , рост его излишков в атмосфере и гидросфере — это еще один пресс , начавши й давить на биоту : либо она «научится» нейтрализовать это ядовитое для большинства тогдашних организмов вещество , либо ... Эукариоты обрели способность извлекать из него даже пользу. Свободное железо исчезло из мантии ближе к концу протерозоя . Перестали дейс твовать рифтовые механизмы связывания атмосферного кислорода . И в преддверье венда количество его на поверхности Земли стало быстро расти . В принципиально новых условиях существования население планеты не могло оставаться прежним . То есть опять именно изм е нения в работе ее плитового механизма поворачивали ход эволюции жизни. — Этот очередной резкий геохимический рубеж в геологической истории Земли,— говорит Сорохтин,— самым радикальным образом изменил экологическую обстановку на ее поверхности ... Наиболее э ффективными оказались те формы жизни , у которых обмен был построен на реакциях обратного окисления органических веществ , синтезируемых растениями . Так , по-видимому , в конце протерозоя появились первые одноклеточные животные , а затем и многоклеточные. Как в идите , неомобилизм трактует события докемб-рия как взаимосвязанные , зависимые от глубинных процессов планеты и подчиненные единству земного действия . Метод оказывается универсальным и плодотворным , так как большинству кажущихся противоречивыми ситуаций , с к ладывавшихся на протяжении миллиардов докембрийских лет , предлагаются вполне реалистичные объяснения. Давайте попытаемся с помощью того же метода найти причины и кембрийского биологического взрыва , когда животные начали поголовно обзаводиться панцирями , ра ковинами и скелетами . Теперь мы в какой-то мере знаем , что ему предшествовало , и это должно облегчить задачу . Но сначала несколько забежим вперед , чтобы сделать еще одно необходимое отступление. Прощальный рейс вокруг Европы заслуженного океанографического судна «Витязь» подходил к концу, когда один из пассажиров во время шторма сломал ребро . Его бросило на поручни межпалубного трапа . Пришлось зайти в Дувр . Пострадавшего отправили в больницу , там его уложили на несколько дней в постель , чтобы хорошенько обс ледовать . На «Витязе» решили ждать . И вот каждое утро пассажиры стали разбредаться кто куда. Сорохтин любил гулять у моря— там , где поднимались уступами меловые скалы . От них , кажется , и произошло древнее название Британских островов — Альбион (по-латыни «а льбус» — белый ). Местами берег рассекали глубокие овраги . Их склоны обнажали разреаы слоев все того же писчего мела , отложившегося здесь в далекие времена . Сорохтин , несмотря на пронизывающий ветер , подолгу задерживался в оврагах. — Олег , уйдем отсюда , хол одно,— упрашивал его спутник.— Опять мы перепачкаемся в этом мелу. А Сорохтин не спешил . Он всматривался в обнажения и размышлял о том , отчего именно здесь появилось такое скопление соединений кальция , когда в те же времена в других местах океана их явно н едоставало. По возвращении в Москву он поручил сотруднику своего отдела выяснить все , что удастся , об особом классе подводных гор — гайотах (Сорохтин заведует отделом тектоники литосферных плит в Институте океанологии АН СССР ), а сам принялся изучать , как располагались материки 100 млн . лет назад . Ему хотелось проверить одну мысль. ...В годы второй мировой войны геолог Гарри Хесс , он тогда плавал в Тихом океане штурманом на американском транспорте «Кейп-Джонсон» , проходя глубоководные участки , не выключал э холот с самописцем , как это обычно делали на всех других судах , и открыл отдельно стоящие подводные горы с плоскими вершинами , о существовании которых никто тогда не подозревал . Хесс назвал свои горы гайотами , поскольку база , куда они возвращались после р е йсов , носила имя Гайот-холл (по Другой версии горы названы в честь известного географа прошлого века Арнольда Гийо ). Будущий профессор Принстонского университета , теоретик морской геологии , занимавшийся происхождением океанской воды , Гарри Хесс сам дал и г ипотезу возникновения обнаруженных им гор . Гайот — это потухший вулкан , вершина которого некогда поднималась над морской поверхностью в виде обычного острова . Со временем океанский прибой полностью размыл верщину , а опустившееся дно переместило усеченный к онус на глубину. В этой версии все выглядело настолько просто и естественно , что она просуществовала до наших дней . Возникал только вопрос : почему погружение оказалось столь глубоким — более 1 км ? Впрочем , в годы открытия гайотов в геологии еще господствов ала фиксистская теория , из которой как раз и следовало , что земная кора — на суше ли , на море ли — знала только вертикальные перемещения. Версия поначалу устроила и неомобилистов , поскольку , по их представлениям , морское дно , нарождающееся по оси срединно- океанических хребтов , заметно опускается , отодвигаясь к окраинам океана. Но вот начались более детальные исследования гайотов . С их площадок глубоководными драгами брали крупные образцы пород для исследования . Позже горы бурили . Все они действительно оказа лись потухшими , размытыми вулканами , покрытыми сверху коралловыми рифами . Коралловые острова опустились на глубину , а их строители погибли . Но вот что удивительно . Произошло это у всех гайотов исключительно в меловое время (в альбском и сеноманском веках ), то есть примерно 100 млн . лет назад. Чем именно это время пришлось не по вкусу такому множеству кораллов ? Чарлз Дарвин еще в 1842 г . в книге «Строение и распределение коралловых рифов» высказал идею происхождения атоллов . Вулканические острова быстро обра стают рифами , если вода вокруг достаточно тепла . Потухший вулкан начинает медленно погружаться , со временем его вершина полностью исчезает под водой , а полипы продолжают тянуться к поверхности моря . Образуется лагуна , опоясанная рифом . Вулкан опускается в с е глубже . Кораллы тянутся вверх : чтобы не погибнуть , они беспрерывно надстраивают свой дом. Эта идея Дарвина оказалась абсолютно верной . Окончательно она подтвердилась , когда ряд атбллов (ближе к нашим дням ) «просветили» сейсмикой и просверлили скважинами. Оказалось , что коралловая тол-Ща , например , на атолле Бикини достигает многих сотен метров , ниже залегает изверженный базальт . Известно, что колонии полипов , строящих рифы , живут на глубине более 100 м . Значит , они в самом деле , как представлял себе это Д арвин , все время наращивают этаж ! своего дома , поселившись на тонущем вулкане. Что же случилось в альб-сеноманское время ? Почему тогда морские строители , словно сговорившись , бросили привычное занятие ? Этот вопрос стал главным в исследовании происхождения гайотов. И тогда начались догадки. «Теплолюбивые кораллы не выдержали наступившего на Земле похолодания» . Но ни в альбе , ни в сеномане похолодания не было . Весь меловой период оставался на удивление теплым. «Движение литосферных плит вынесло атоллы из троп ической зоны в холодные воды» . Реконструкции давнего расположения плит , выполненные в Институте океанологии АН СССР Л . П . Зоненшайном и Л . А . Са-востиным , показывают , что незадолго до сеномана почти все известные ныне гайоты располагались близ экватора. «В улканы погружались быстрее , чем надстраивались рифы» . Тоже нет . Гайоты за год опускались на сотые доли миллиметра , а кораллы за то же время успевали набрать около сантиметра. «Сеноманские кораллы на островах погибли из за быстрого наступления моря на сушу — из-за трансгрессии» . Трансгрессия действительно была . Уровень воды морях 100 млн . лет назад поднялся , порой немного ! отступая , на 300 м . Но происходило это плавно , для кораллов практически неощутимо. Впрочем , именно мысль о трансгрессии как раз и дала то лчок интересной гипотезе. ...Потоп был и вправду великим . Позднемеловая эпоха отмечена одной из наиболее крупных в истории Земли трансгрессий . Под водой оказались почти все низменности Европы , Северной Америки ., И вообще , суши тогда заметно поубавилось. Со рохтин заинтересовался этой трансгрессией по ряду причин . Среди них происхождение гайотов . Дело в том , что фиксисты тогда считали существование плосковершинных гор одним из доказательств своей правоты : мол , это прямое подтверждение исключительно вертикаль н ого погружения океанских впадин . А Сорохтин вывел формулы , из которых следовало , что погружение морского дна все-таки сочеталось с его горизонтальным перемещением . Вопрос о гайотах стал для него принципиальным. Почему гибель строителей атоллов произошла им енно в альбсеномане ? Ведь в это же время такие же кораллы , населявшие мелководные акватории на затопленных участках материков , благоденствовали . Местами их рифы тянулись бесконечными барьерами . Неплохо жилось тогда и другим многочисленным обитателям шельф о вых зон . О том поныне сохранились весьма впечатляющие свидетельства : мощные отложения писчего мела . Они известны в Южной Англии , в Северной Франции , в других местах . У нас в стране их наверняка приметил каждый , кто ездил из средней полосы на юг,— это мело в ые горы под Белгородом. Кораллы крайне чувствительны к малейшим изменениям среды обитания . Вода должна быть теплой — не менее 20, но и не более 30°С . Достаточно соленой , но не чрезмерно . Они не переносят мутную воду , поэтому никогда не селятся вблизи устьев рек . Им нужен свет . Вернее , не столько им , сколько зооксантеллам — водорослям , обитающим в их тканях . Те снабжают клетки полипов кислородом , углеводами , аминокислотами (асами получают у хозяина углекислоту ). Зооксантеллы не могут без солнечного света . Зн а чит , и кораллам , строящим рифы , не жить на глубине . И уж без чего существование полипов совершенно немыслимо , так это без соединений кальция . На каждый квадратный метр колонии их требуется примерно килограмм в год . Иначе не из чего строить дом. Однако имен но с кальцием в альб-сеноманском океане было не совсем ладно . Существенную роль в его поставках играет речной сток , главным образом с континентальных равнин . Но ведь в те времена треть суши была затоплена ! Подсчеты показывают , что карбоната кальция тогда п оступало с материков по крайней мере раз в шесть меньше , чем сегодня. Тем более странно , что при таком явном дефиците где-то нарастали массивные меловые слои и протяженные рифы — мощнейшие отложения именно карбоната кальция . Подобными щедротами не отличали сь даже эпохи , не испытывавшие в кальции недостатка. Что же в меловом периоде помогало (или заставляло ) осаждать известняки в отдельных местах буквально со сверхактивностью ? В основном это происходило на затопленных зонах континентов . Конфигурация материко в именно к том времени претерпела значительные изменения (так , по крайней мере , следует из неомобилистских реконструкций ). Существовавший длительное время суперматерик Пангея , который заключал в себе почти всю сушу Земли , стал дробиться . В результате этого в юрском периоде (180 — 160 млн . лет назад ) начали образовываться Атлантический и Индийский океаны . Затем в мелу появились новые самостоятельные плиты с обособленными материками : Северо-Американская , Евразийская , Южнот Американская , Африканская . Австралия и Антарктида были еще едины , но от них успел отколоться Новозеландский микроконтинент . Индия отделилась от Африки отправилась в дрейф на северо-восток — к своему будущему азиатскому причалу . По северному краю древнего океана Тетис , омывавшего берега Индост а на , возникла сложная система островных групп — архипелагов. На земле в то время во много раз увеличилась общая протяженность береговых линий , шельфовых зон , площадь мелководных морей и заливов. Но раз зеркало водной поверхности на планете стало обширнее , з начит , Земля поглощала больше солнечных лучей . Это одна из причин очень теплого климата в меловом периоде (137 — 67 млн . лет назад ). Особенно хорошо прогревались и освещались мелководья . Там на многие века установился режим , в высшей степени благоприятный д л я развития разных форм жизни . Меловой период , как известно , тоже отличается настоящий биологическим взрывом . Причем особенно плотно была заселены как раз мелководья. Не менее важно , что большинство их оказалось в тропической засушливой зоне . Это означает о тсутствие холодных сезонов и круглогодичное энергичное испарение воды. Вот оно — наиважнейшее обстоятельство ! Сильное , непрерывное испарение на большой площади мелководья Сорохтину представлялось подобным мощнейшему насосу , выкачивающему воду из глубин оке ана. При таком «выкачивании» на мелководье неизбежно должна была увеличиваться концентрация солей , растворенных в морской воде , в том числе , конечно , и соединений кальция , То есть создавались условия , наиболее подходящие прежде всего для потребителей именн о этих химических элементов. Итак , мощная биомасса , быстрая смена поколений ... Вот почему образовались те слои писчего мела , грандиозные отложения других известняков , многоверстые рифы. А откуда «насос» качал воду ? Ну разумеется , из центральных областей ок еана . Там , наоборот , создавался хронический недостаток соединений кальция . И это еще при том , что поступление кальция с континентов сильно сократилось . А вулканические острова , обросшие кораллами , находились именно там , в центральных областях океана . Выжи т ь им было трудно . Скелеты кораллов становились тонкими , хрупкими , прибой их легко разрушал , Это продолжалось многие века подряд . Гибель океанских кораллов стала массовой. В общем , логика подвела к тому , что начало гайотам положил известковый голод в океане. Пик того великого потопа длился миллионы лет . За это время бывшие атоллы , увлекаемые движением литосферных плит , переместились ближе к окраинам океана и погрузились в его пучину . На глубине в сотни метров колонии кораллов уже не могли возродиться , плоски е вершины гайотов так и остались мертвыми. Такова научная версия . Согласитесь , она выглядит вполне правдоподобно . События , как будто не имевшие друг к другу отношения , становятся , как многое в неомо-билизме , жестко связанными между собой. Однако , кроме тог о что эта оригинальная версия интересна сама по себе , она наводит на мысль о крайне важных исторических параллелях. ...Мировой океан знал немало наступлений на сушу и отступлений . Его уровень менялся не раз достаточно заметно , хоть и медленно . Но все эти к олебания не идут ни в какре сравнение с двумя «великими потопами» — трансгрессией в позднемеловой эпохе и со столь же грандиозным затоплением суши , которое началось еще раньше , в кембрии (возможно , в конце венда ). Ничего подобного этим двум событиям за по с ледние 0,5 млрд . лет на Земле не было. Вот в самых общих чертах география кембрийского исчезнувшего мира (570 млн , лет назад ), какой она выглядит согласно неомобилистским реконструкциям . Все будущие южные материки были объединены в так называемой Гондване, В Северном полушарии — пестрая мозаика больших и малых блуждающих континентов . Современные названия подходят к ним , пожалуй , лишь условно . У Северной Америки еще нет западной части и большого куска восточной . Обособленно лежал Восточно-Европейский контин е нт . Сравнительно недалека От него — маленький Средне-Европейский , Обширное водное пространство Палеоазиатского океана отделяли их от Сибирского и Китайского материков . А в стороне располагалась целая серия небольших массивов суши -Центрально-Казахстанский, Таримский , Индосинийскиш Со стороны Сибирского континента океан обрамляла система островных архипелагов , разъединенных многочисленными проливами и внутренними морями . О тех архипелагах и поныне многое напоминает на Алтае , ц Западных Саянах , в Туве. Палеоа тлантический и Палеоазиатский океаны можно считать некоторым подобием современной Атлантики . Кроме них , был еще огромный , омывавший почт» все континенты океан — аналог Тихого. Итак , для географии суши в кембрии , как и в меловое время , характерна очень боль шая протяженность прибрежных районов , а значит , множество мелководных морей , заливов , лагун , бухт . Во время наступления океана все низменности на материках были затоплены и превратились в неглубокие акватории. В кембрии , как и в меловом периоде , на всей Зе мле наступило значительное потепление. Следовательно , можно говорить о том , что в районах мелководья шло сильное испарение воды , а концентрация солей (в том числе соединений кальция ) в неглубоких морях и заливах увеличивалась . Получается , что в кембрии раб отал тот же , что и меловое время , «насос» , перегонявший воду из океана к шельфу . 1 Однако среди обитателей моря еще не было ни кораллов , ни других активных потребителей кальция . Правда , предшествовавший венд уже располагал не только водорослями и простейши ми . Но вендские животные , кан вы помните , оставались исключительно мягкотелыми организмами : подобия медуз , плоских червей , перистовидные полипы , животные , тела которых напоминали круглые фонарики с расходящимися в стороны лучами ; встречались мелкие сущест в а , обрамленные ресничками. И вдруг произошло полное крушение этого вроде бы прочного , устоявшегося мира . Вот уже полтора века геологи ищут этому объяснение . Гипотезы сменяют одна другую. Высказывалось предположение , что , мол , существовавшие прежде мягкотел ые животные оказались не защищенными от хищников и потому погибли , выжили только те , кто обрел прочную оболочку . Обсуждали состав воды . Якобы сначала в океане был излишек угле _-кислоты . Она растворяла карбонат кальция , пригодный для сооружения раковин . По з же расплодившиеся водо-росли значительно уменьшили количество углекислоты , и тогда часть карбоната кальция оказалась нерастворенной , она могла пойти на строительство твердых оболочек для животных . Образование скелетов ставили в зависимость от соотношения с олей кальция и магния , которое будто бы именно с кембрия резко изменилось . В этой гипотезе не учитывается , что у многих древнейших животных раковины были не кальциевые , а фосфатные и кремниевые , следовательно , соотношения кальция и магния тут явно ни при ч ем . К решению загадки кембрия привлекали космические силы : резкое увеличение радиации от вспышки сверхновой звезды где-то вблизи Солнечной системы. У большинства и этих гипотез все тот же общий недостаток — однобокость . В них не принимается в расчет компле кс кембрийской обстановки , обсуждаются лишь отдельные предположительные особенности того периода. Да , гибель большинства мягкотелых животных венда похожа на вселенскую катастрофу . Появление существ , имеющих твердые скелеты и прочные оболочки , напоминает то тальное нашествие . А р-азвивались события , по-видимому , так. Вендские животные занимали , понятно , наиболее благоприятные для обитания места — мелководья . У них было время приспособиться к условиям своей среды — венд длился почти 100 млн . лет. Но началась к ембрийская трансгрессия , и все в их жизни стало существенно меняться : климат , состав воды , питание . Организмы должны были приспособиться к избытку кальция в воде . Им следовало научиться либо как-то нейтрализовать в своем обмене веществ избыток кальция , ли б о утилизировать его . Вероятно , именно это и определило появление многочисленных животных , оснащенных раковинами , скелетами и панцирями. Археоциатов иногда называют древними кубками . Это наиболее распространенная форма их тела . Они селились колониями на дне акваторий . Их скелет — словно бы пропитанные известью ткани . Двустворчатые раковины брахиопод напоминают раковины современных моллюсков — наружный склад кальция . Трилобитов за характерное строение тела часто именуют трехлопастными раками . Их хитиновый па н цирь на треть состоял из извести и фосфата кальция и отличался большой прочностью . Трилобиты неоднократно линяли , некоторые виды до 30 раз . А почему не обзаводиться почаще одеждой по росту , если материала для того сколько угодно ? До нас дошли остатки их б о гатых «гардеробов». Все эти животные появились именно в теплых мелководных морях , из которых почти совсем исчезла вендская фауна. Кембрий еще называют фосфоритовой эпохой , потому что он подарил нам крупнейшие месторождения этой горной породы . Ее находят та м , где когда-то были мелководья : в Казахстане , Сибири , Китае . Но ведь фосфорит — содружество фосфора и кальция . Как они оказались рядом именно в шельфовой зоне ? Ветры с суши отгоняли от берега в этих акваториях поверхностные слои . На их место из глубин оке ана поднимались воды , богатые фосфором . Это явление называют апвеллингом . Оно тем больше распространено на Земле , чем обширнее шельфовые зоны . У фосфора есть особенность : находясь в растворе , он постоянно готов соединиться с кальцием , чтобы выпасть в осад о к . На больших глубинах в океане этого не происходит , мешает присутствие углекислоты . Поэтому там накапливается много фосфора . Иное дело на мелководье . Когда там начинается сильный приток глубинных вод , происходит встреча двух элементов , находящихся в изоб и лии . Выпадение осадка и образование залежей фосфоритов становится закономерным (одновременно с этим и кальций и фосфор воздействовали , конечно , и на живое население акваторий ). То , что кембрий богат мощными пластами фосфоритов , еще раз подтверждает : в тогд ашних шельфовых водах была высока концентрация кальция , благодаря чему при глубоких генетических изменениях у организмов и мог свершиться один из самых крупных актов в развитии жизни на Земле— появление первых скелетов , панцирей и раковин. У такого решения давней задачи есть и обратная проверка . Коль скоро кембрийская ситуация сходна с меловой (по крайней мере в отношении трансгрессии , климата множества мелководий и концентрации в них кальция ), то меловой период тоже должен был оставить крупные образования ф осфоритов. Так оно и есть . Месторождения фосфоритов мелового периода известны давно на Русской платформе , в Африке и в ряде иных мест. Перемещения литосферных плит , наступления океана определили географию планеты . От этого , в свою очередь , зависел климат . Он воздействовал на геохимию и биологию океана ... Вот сколько могучих земных сил было задействовано одновременно ! Так что для объяснения загадок кембрия , вероятно , нет необходимости привлекать еще и фантастические , внепланетные явления. Остаются еще вот ка кие «почему» . Первое . Почему кальциевый механизм проявился столь явно только в кембрий ? Разве прежде на Земле не складывалось похожих ситуаций ? За ответом нам следует отправиться в знакомую лагуну в заливе Шарк Бей на западном побережье Австралии , где обит ают современные цианобактериальные сообщества . У лагуны очень интересные особенности. Это мелководная часть залива , отгороженная , словно порогом , поднятием дна , густо заросшего морской травой , что резко затрудняет циркуляцию воды в лагуне . Сам район распол ожен в полосе Великих австралийских пустынь . Воды здесь испаряется раз в 10 больше , чем выпадает с дождями , которые крайне редки . От этого концентрация солей в лагуне вдвое выше , чем обычно в морской воде . Здесь могут жить лишь немногие существа. Остается добавить главное . Вода лагуны содержит много солей кальция . Его там так много , что корочки осаждающегося карбоната кальция цементируют ракуш-няки местного пляжа , быстро покрывают поверхность различных предметов в воде и на берегу , заполняют поры в стромат о литовых постройках , похожих на невысокие тумбы ,или пеньки с округлыми вершинами . Советский ученый Георгий Александрович Заварзин недавно установил , что осаждение цианобактериями карбоната кальция связано с высоким содержанием в воде как солей этого элеме н та , так и поваренной соли . Сама она непосредственно в осаждении не участвует , но для организмов , образующих карбонатные корки , важно само ее присутствие . Многие современные строматолиты растут в некоторых районах вокруг выходов осолоненных вод . Да и в зал и ве Шарк Бей этой соли хватает. Вот в какой обстановке чувствуют себя привычно цианобактерии . Она , надо думать , в основном приближается к той , в которой они появились впервые. И еще . Для активного осаждения карбоната кальция синезеленым необходим свет . Недо статок его тормозит процесс . В лабораторном опыте при внезапном падении освещенности они останавливаются и дают «задний ход» . Дойдя до границы света и тени , автоматически поворачивают назад . В этом отношении цианобактерии демонстрируют чувствительность на уровне современной измерительной техники . Они способны замечать разницу в освещенности всего в 4 процента . Но ведь их существование началось на Земле с небольших водоемов , уровень воды в которых постоянно рос . То было время нарождения Мирового океана . Не с тремление ли оставаться поближе к свету , к поверхности водоема заставляло цианобактерий надстраивать свои строматолитовые дома ? Благо , материала вокруг было в избытке. Так что кальциевый механизм , надо думать , с большей или меньшей активностью работал еще и в архее , и в протерозое (известны водоросли , которые уже в те времена известковали свои ткани ). Но с многоклеточными животными он , судя по всему , «пересекся» лишь в самом конце венда . Отсюда и приуроченность столь значительных перемен в их судьбе к кемб р ийскому времени. Второе «почему» относится к великим (а также малым ) потопам и к отступлениям Мирового океана . В самом деле , в чем их причина ? Это особый разговор. АРИТМИЯ ПЛАНЕТЫ. С той поры как моря и земная твердь начали делить между собой сферы влиян ия , и в самом деле стало «ничто не вечно под луной» . Горные хребты рано или поздно рассыпались в прах . На их месте появлялись ровные , продуваемые насквозь пустыни . Моря убирались восвояси , когда приходил срок , обнажая дно с его бесчисленными завалами и не о бозримыми кладбищами . Толщи вечных льдов таяли , словно снежинки на детской ладошке . Видеть во всем этом только разрушительную работу времени , воды и ветра не приходится . Планету всегда донимали еще и иные силы , меняя климат , а то и само ее лицо. Каждая так ая смена становилась настоящей катастрофой для многих форм жизни . При этом постоянно кто-то кого-то пожирал , выживал с привычных мест и кто-то где-то начисто вымирал от невыносимых для него условий существования. Достаточно бросить взгляд на палеонтологиче скую коллекцию , чтобы убедиться , сколь сильные изменения претерпевали живые существа с ходом истории Земли . Наименее древние горные породы содержат остатки организмов , которые сходны с ныне живущими . Но чем глубже лежат осадочные слои , тем чаще в них попа д аются вымершие виды и меньше становится современных . Постепенно исчезают не только отдельные виды , но уже целые роды , семейства , классы животных и растений. В каждом отдельном слое — свой состав погибших существ , в котором выделяются наиболее характерные о каменелости — остатки «руководящей» , как говорят геологи , фауны (или флоры ). Точно так же каждая «свита» слоев , каждая их система обладают общими Чертами растительного и животного миров . По остаткам фауны и флоры можно получить представление об отдельных г еологических промежутках прошлого и привести их в хронологическую последовательность . Так родился чисто геологический отсчет времени по периодам существования тех или иных сообществ организмов. Таков ключ к коду , которым зашифрованы тексты Великой каменной книги истории Земли . Окаменелость может дать более или менее четкое представление о некогда жившем организме и вместе с тем многое рассказать об условиях жизни и климате исчезнувшего мира. Остатки одних видов морских животных и водорослей расскажут о давн ей беспокойной жизни теплого океана . Другие ископаемые — об океане холодном . Глядя на окатанные обломки раковин , перемешанные с песком и гравием , воображение рисует картину протяженного берега , растревоженного гулким прибоем . Осадки из мелких глинистых ча с тиц , содержащие хорошо сохранившиеся раковины моллюсков , иглы морских ежей , свидетельствуют об исчезнувшем шельфовом мелководье . Наземные животные и растения , древесные стволы с корнями , еще погруженными в глину,— признаки того , что на этом месте была суш а . В общем , история камня , развитие жизни и метаморфозы климата неотделимы друг от друга , ибо только вместе они составляют историю Земли. В биографии нашей планеты , почти как и в жизнеописании человечества , обычно говорят о доисторической эпохе , древней ист ории , средних веках и новом времени . О первой у нас уже шла речь . Ей-то и обязана наша планета тем , что к палеозою (древняя жизнь ) уже везде господствовали довольно развитые организмы . С течением времени эта жизнь становилась богаче , очевиден ряд ступеней ее развития , они-то и расчленяют палеозойскую эру (570 — 230 млн . лет назад ) на крупные геологические периоды каждый со своим населением , минералами , климатом . Хотя это расчленение установлено геологами давно , единого мнения о причинах такой природной перио д изации у них нет поныне . Но к этому мы с вами еще вернемся . А сейчас продолжим наши маршруты по далеким временам . Нас ждет немало странного. И первое — это значительные колебания климата. Причем порой и одновременно на всей планете . С двумя такими резкими скачками мы уже имели дело . Помните ? После вселенской стужи на юной Земле наступила , благодаря парниковому эффекту , исключительно теплая эра . А позже утрата атмосферой теплового экрана привела 2,4 млрд . лет назад к первому ледниковому периоду. Однако причи ны тех климатических скачков были уникальны . Первый — начало дегазации , накопление в атмосфере углекислого газа . Второй — затопление рифтовой зоны с образованием единого Мирового океана и колоссальное изъятие той же углекислоты из атмосферы . С тех времен, как известно , дегазация Земли не прекращалась и океан из рифтов не уходил . То есть условия на планете вроде бы стабилизировались . А смена значительных похолоданий и потеплений почему-то продолжалась . Причем разница температур была по временам немалая . И к а ждая такая смена продолжалась , как правило , не века , не тысячелетия — десятки миллионов лет. За теплым кембрием последовало похолодание , особенно в Южном полушарии . В Северо-Западной Африке до сих пор сохранились признаки оледенения , которое там было приме рно 450 млн . лет назад . Эта снежная шапка конца ордовика и начала силура охватывала пространство от современных границ Марокко до Чада — почти до середины материка . Похолодание было , возможно , небольшое , но , по-видимому , коснулось всей планеты , так как ле д ники появились не в высоких горах , а на равнине. На смену ему пришла засуха начала девонского периода , может быть , самая грандиозная в истории Земли . А середина девона и начало последующего карбона снова ,. особенно в Северном полушарии , было отмечено более влажным тропическим климатом . Однако недолгим . К концу периода (300 млн . лет назад ) похолодание охватило почти всю планету. Это было одно из крупнейших оледенений . Южный полюс к тому времени переместился на • юг Африки . Мощный ледяной щит занял огромное п ространство — до 45° палеошироты . Что это значило для всей Земли , можно приблизительно себе представить , если мысленно перенести ту ситуацию в Северное полушарие наших дней . В зоне вечной стужи оказалась бы вся европейская часть СССР вплоть до Кишинева , О д ессы , Керчи , Краснодара и Астрахани . Истинно арктические холода добрались бы до Будапешта , Вены , Мюнхена и Парижа. Кстати , именно мобилизм дал убедительное объяснение этому долгое время остававшемуся таинственным феномену природы . До той поры пока считалос ь , что все южные материки и полуостров Индостан в карбоне и в перки пребывали на своих нынешних местах , приходилось признавать , будто границы ледников доходили до одиннадцатой параллели , занимая чуть ли не полпланеты . Ведь следы той могучей снежной шапки н айдены в районах , разделенных сегодня океанами,— в Южной Америке , Африке , Индии , Австралии , Антарктиде . Только оригинальная идея о существовании вегенеровской Пангеи , объединявшей в палеозое все эти материки и впоследствии расколовшейся , прояснила реальну ю ситуацию того далекого прошлого. После очередного скачка — после потепления в юре , мелу и частично в палеогене (190 — 60 млн . лет назад ) — снова пришло похолодание , проявившееся в серии сравнительно недавних наступлений ледников. Так почему же происходило в се это на вроде бы вполне сформировавшейся планете ? И еще неплохо бы знать , происходило ли это с педантичной монотонностью метронома или планету донимали приступы аритмии ? Тут уместно вспомнить об открытии нашего палеонтолога Сергея Викторовича Мейена из Г еологического института АН СССР — ученого , отличавшегося большим вкусом к тонкостям своей специальности. Как-то , знакомясь с коллекциями остатков растений раннекарбонового времени (предшественника эпохи великого оледенения ), коллекциями , собранными в разны х местах Восточной Сибири , Мейен крайне удивился тому , что все это были плауны . Непривычные виды , но бесспорные плауны , то есть растения теплолюбивые . А именно этим свойством им в данном случае не полагалось обладать : они росли сравнительно недалеко от то г дашнего Северного полюса (как установлено , полюса медленно перемещаются по поверхности Земли ). Поскольку ископаемые плауны все-таки были плаунами , приходилось допустить вроде бы совершенно невероятное : в те времена на маковках планеты было ... тепло. Ситуац ия складывалась парадоксальная . Мимо такой не пройдешь . И Мейен углубился в изучение геологических подробностей тех мест . Выяснились интересные вещи. В отложениях того же раннего карбона р 50 млн . лет назад ) в той же Восточной Сибири обнаружился гипс , котор ый обычно откладывается в теплом засушливом климате . Получалось , что и в самом деле , как это ни удивительно , тогда район Северного полюса не знал морозов. Позже ученый убедился : это в истории Земли не исключение. Помню подвижное лицо Мейена , его живые глаз а , даже , кажется , победное поблескивание очков в темной оправе — все в его внешности во время рассказа о завершенном исследовании передавало , сколько радостных минут он пережил , открыв такой феномен природы. — Судя по палеонтологическим свидетельствам,— го ворил он , морозные зимы захватывали полярные области лишь в отдельные эпохи. Трудно быстро переварить такое . Еще труднее отойти от привычной мысли , что существование крупных полярных шапок снега и льда , подобных современным , не следует считать вечным . А Ме йен продолжал : — Мы должны искать ответ не на вопрос , почему в раннем карбоне или в какой-то иной эпохе у Земли не было ледниковых шапок , а на вопрос , отчего они иногда образовывались и меняли весь климат планеты. Что ж , в таком случае великое пермокарбоно вое оледенение исключительно вдвойне . Значит , все-таки аритмия . Тем интереснее попытаться выяснить ее причины. Для нас с вами также важно , что ко всем значительным изменениям климата были приурочены более или менее крутые повороты в развитии жизни на Земле. В силуре (440 млн . лет назад ) растения стали заселять сушу . Как раз в эпоху похолодания , когда ледяная шапка занимала весь северо-запад Африки . Выли они мелкие , без корней и листьев , самые примитивные из сосудистых — псилофиты . Хотя странно , конечно , поч ему такая акция пришлась на малоподходящую по климату эпоху. , О причинах выхода растений на сушу высказывались разные соображения . Говорили , например , о захвате свободных экологических ниш . Как будто их трудно было найти , не выбираясь из океана . И сегодня в морях плотно заселены хорошо прогреваемые , богатые пищей шель-фовые воды . А вдали от них — реденько . Для переселенцев — сколько угодно мест . Вряд ли в древнейшие времена было иначе . Так что для захвата свободных ниш нашлись бы закоулки и в более привыч н ых подводных пределах . Поэтому сомнительно , чтобы кто-то по доброй воле стал бы вылезать на сушу — в с 6И !ршенно чуждую среду . А коль скоро все-таки вылез , to , надо думать , не от хорошей жизни . Наверное , деваться было некуда : или переселяйся , или вымирай. М ы с вами еще вплотную займемся тем , почему это , произошло именно в силуре и что могло создать тогда экстремальную ситуацию . Здесь же только давайте отметим : то было время одного из климатических сдвигов. А вот чем оказались отмечены некоторые другие. В свя зи с безморозным ранним карбоном , северное на селение которого так заинтересовало Мейена , ученый напоминает о важном обстоятельстве . Солнце тогда ходило по небу так же , как сейчас , и в высоких широтах оно на зимние месяцы скрывалось за горизонтом , после ; ч его , естественно , наступала теплая арктическая ночь. И в этой темноте многие дни стояли заросли плаунов ? - Странный ландшафт ! — говорил ученый.— Его трудно себе представить . Палеоботаники привыкли к облику еврамерийских плауновидных . Это были деревья с ра с кидистыми кронами . Совсем иначе выглядели арктические плауны . Через мои руки прошли тысячи ! экземпляров , но лишь в редких случаях я наблюдал ветвящиеся стебли . Обычно это прямые палки без ответвлений и веточных рубцов . Потолще у одних родов и видов , потон ь ше у других . Стволы росли несколько лет. Получались длинные , не ветвящиеся , с пучком живых листьев наверху и ежиком отсохших пониже . Да , очень странный ландшафт : по берегам рек и озер унылая щетка из палок разной величины ; некоторые стволы падают , вода по д хватывает их и несет , наваливая кучами в заводях... «Вымерла» , по словам ученого , безморозность , вымерли и невероятные растения. Когда в середине карбона в преддверье великого оледенения установилась сезонность климата , флора Земли по-своему отреагировала на такое «нововведение» . Растения обрели способность с угасанием лета как бы засыпать . Они продолжали жить , прекращая рост до наступления теплых дней . О том сегодня рассказывают ископаемые корданты , которые одними из первых обрели в то время годичные коль ц а роста. Переход от теплого мезозоя («средняя жизнь» ) к холодам кайнозоя («новая жизнь» ) ознаменовался (60 млн . лет назад ) решающим событием в жизни , обитателей Земли . Появились теплокровные млекопитающие , животные , обладающие ценнейшим качеством при неуст ойчивости температуры воздуха — способностью регулировать температуру тела . Иными словами , способностью создавать для своей жизнедеятельности в некотором смысле искусственную среду . Живая природа в очередной раз продемонстрировала поразительную изощреннос т ь. В общем , сильное действие климатического пресса на изменчивость земной биоты очевидно. Каковы же причины крупных климатических перемен на нашей планете ? Они так давно обсуждаются в науке , что , кажется , высказано все , что смогло предоставить на заданную тему человеческое воображение . Как водится , фигурируют и космические силы... Это уже становится каким-то стандартом мышления — сталкиваясь с особо сложной проблемой , растерянно озирать заоблачные дали : не там ли ответ ? Как будто наша планета начисто лишена динамичных сил , способных приводить в действие многоступенчатые процессы . Я уже говорил , что некоторые «космические» догадки , в общем-то , напоминают попытку отложить решение вполне земных проблем на потом . Хотя , конечно , Земля — часть Вселенной , и космос не может не воздействовать на нее . Вопрос , по-видимому , в степени воздействия. Солнце для нашей планеты — главный излучатель энергии . Как без него представить себе формирование климата ! Но сильные колебания этого климата ... Оно ли за них в ответе ? Миллиард ы лет назад наше светило действительно посылало на Землю гораздо меньше тепла и света , чем сейчас . Однако уже к началу палеозоя (570 млн . лет назад ) особой разницы практически не существовало . Считается , что светимость Солнца весьма устойчива и растет оче н ь медленно — около 1 процента за 100 млн . лет. А пульсации ? Хорошо известно , что активность Солнца (появление на его поверхности пятен , вспышек , протуберанцев с последующим коротким усилением радиации ) растет и ослабевает Каждые 11 лет . Вдвое больший цикл — 22 года — чередование магнитной полярности пятен (смена знаков магнитных полюсов ). Некоторые данные позволяют говорить о 90-летних циклах . Сравнительно недавно академик Андрей Борисович Северный с сотрудниками Крымской астрофизической обсерватории АН СС С Р открыл Пульсации Солнца с периодом 160 мин . Затем бирмингемская группа английских ученых обнаружила 5-минутные колебания. На какую из этих пульсаций можно возложить ответственность смены климатов с неравными промежутками в Долгие миллионы лет ? Когда дета льно исследовали древние отложения в озерах Австралии , то установили , что периодические чередования плотности отложений с 11-, 22- и 90-летней цикличностью неизменны в течение всех последних 660 млн . лет. — Никаких существенных изменений в солнечных циклах примерно за последний миллиард лет не произошло,— считает академик Северный. Но может , дело в переменчивости положения поверхности Земли по отношению к потоку солнечных лучей ? О вероятности некоторого непостоянства земной орбиты астрономы заговорили еще в прошлом веке . Позже югослав М . Миланкбвич вроде бы даже нашел этому математическое обоснование : цикличность в десятки тысяч лет . Орбита Земли то вытягивается , то приближается к круговой , и наша планета временами оказывается то дальше от Солнца , чем обычн о , то ближе . Это вычисленное для последнего миллиона лет «дальше» действительно совпало с недавними короткими ледниковыми эпохами , а «ближе» — с межледниковьем . Подобные вещи всегда впечатляют . Но восторги оказались преждевременны . Главное возражение : таки е же непостоянства орбиты должны бы происходить и в более ранние эпохи , признаков же покровных оледенений в течение почти 200 млн . лет в мезозое и начале кайнозоя не обнаружено. Как видите , космические силы далеко не всевластны на нашей Планете. А что же в семействе «земных» гипотез ? Не обошли ли они своим вниманием изменчивость планетарный климатов ? Разумеется , нет . Слово их авторам . «Главное — концентрация водяного пара в атмосфере . Она выше — парниковый эффект сильнее , и наоборот . Отсюда сильные похолода ния и потепления». «Ничего похожего . К Земле , изолированной от Солнца облаками , приходит меньше энергии . Вот тут и наступает похолодание . С ним уменьшается испарение . А становится меньше облаков , лучше греет Солнце . Но приходит тепло , начинается активное и спарение , появляется больше облаков . Опять похолодание»... Кто тут ближе к истине — предмет дискуссий. Вот еще одна гипотеза , очень популярная среди современных ученых . В ней главное — непостоянство содержания углекислого газа в атмосфере . С ним тоже , как вы помните , может быть связан парниковый эффект. Ленинградский ученый , член-корреспондент АН СССР М . И . Будыко в конце 70-х гг . сделал интересные расчеты . Он произвел как бы оценку масс известняков и углеводородов , отложившихся в земной коре в разные геоло гические периоды . И отсюда вывел , как менялось , начиная с кембрийских времен , содержание углекислого газа в атмосфере. Менялось , оказывается , сильно . Сегодня его концентрация упала до трех сотых процента . А 600 млн . лет назад была раз в десять больше . Уже в ордовике и силуре , то есть спустя 100 млн . лет , она начала уменьшаться . Но в девоне (еще через столько же ) снова взвилась вверх — достигла почти половины процента . Правда , с той поры стала неуклонно снижаться . Неравномерно , с временными подскоками , но с н ижаться. Все это выглядит особенно красноречиво в сопоставлении с рядом других расчетов . Первые касаются степени зависимости парникового эффекта от состояния атмосферы . Если бы в ней сегодня углекислого газа уменьшилось вдвое , это снизило бы среднюю темпер атуру на Земле на 3 — 5°С . А если бы углекислоты вдвое возросло , то потеплело бы градуса на 2 — 4 (для полярных областей даже больше — на 5 — 9°С ). Каков же должен был быть эффект во времена пиковых подскоков — в 10 раз и более ! Правда , тут надо учесть , что при большом повышении температуры происходит то , о чем говорится в предыдущей гипотезе,— усиливается испарение океана , Землю все плотнее окружает многослойная облачность , поверхность планеты недополучает солнечной энергии и потепление сокращается . Но это уже, так сказать , нюансы . Главное в прямой зависимости : больше углекислого газа в атмосфере — на Зеэдле теплее. Справедливость зависимости была как будто бы Подтверждена и тогда , когда научились о приемлемой точностью (до полуградуса ) определять палеотемператур ы. Тогда , похоже , изобрели «геологический градусник». Его действие основано на соотношении изотопов кислорода— 16 и 18. Дело в том , что в водяных парах концентрируется больше легкого изотопа 16. Чем холоднее воздух , тем труднее в нем удерживаться кислороду. 18, он возвращается обратно в океан . И наоборот , чем теплее на Земле , тем меньше в морской воде этого тяжелого изотопа . Однако где же раздобыть сегодня пробу той бирюзовой волны , что весело окатывала берега , скажем , меловых или горских континентов ? Задача не так безнадежна , как может показаться. Тут есть одна хитрость . Коль скоро в морской воде существует определенное соотношение изотопов кислорода , то оно будет сохраняться во всех веществах , содержащих этот элемент и присутствующих в океане . Во всех , в т о м числе и в углекислом кальции , из которого многие жители подводного царства строят свои раковины. Находить древнейшие , хорошо сохранившиеся раковины тоже непросто . Но это уже реальное занятие. А дальше — вопрос совершенства техники химического анализа . О т нее — точность определений соотношения изотопов кислорода в раковине . А значит , и достоверность палеотемпературы тех океанских вод , в которых ; некогда пребывал давно исчезнувший хозяин подводного домика. Таким «градусником» и удалось измерить средние пале отемпературы на поверхности Земли вплоть до кембрия . На графике это выглядит как волнистая кривая с буграми и ямами. Так вот , ход кривой во многом совпадает с колебаниями концентрации углекислого газа в атмосфере в течение тех же сотен миллионов лет . Похо ж ие подъемы и провалы . В девоне (400 млн . лет назад ), когда средняя температура земной поверхности " поднималась до очень высокой отметки — до 28°С , содержание углекисло ты в воздухе составляло 0,45 процента — в 15 раз больше , чем сейчас (современная средня я температура земной поверхности 14°С ). В юрском и начале мелового периода (200 — 100 млн , лет назад ) уровень углекислоты достигал 0,25 процента , и климат был соответственно теплым : 22 — 27°С. Но есть и серьезные несовпадения кривых . Конец ордовика (450 млн . ле т назад ) и силур отмечены оледенением , температура тогда упала ниже современной , а концентрация углекислоты была существенно выше . Еще раньше , в позднем кембрии , наоборот , при относительно пониженном ее уровне климат был очень теплом. Эти противоречия не п озволяют ряду ученцх согласиться с тем , что основной виновник сильных колебаний земных климатов найден . Они за признание другой гипотезы . В той главное — смена наступлении океана на сушу и отступлений (трансгрессий и регрессий ). Когда затопляются большие п ространства материков , поверхность Земли уже иначе , чем прежде , отражает солнечную энергию , и это якобы все решает . Вода действительно поглощает существенно большую долю солнечного излучения , нежели суша , в некоторых случаях раз в десять (по сравнению с п у стынями ). Поэтому во время трансгрессий , когда очень сильно увеличивается пространство , захваченное морями и океанами , отражается гораздо меньше солнечной радиации . И потому на Земле должно наступить потепление . Климат будет более влажным . Ну а во время р е грессии , наоборот , увеличивается площадь суши , и всему механизму отражения — поглощения полагается работать в противоположном направлении и приводить в конечном счете к похолоданию , к большей сухости атмосферы. Такова гипотеза : смена трансгрессий и регресс ий— двигатель долговременных климатических колебаний на нашей планете. Подтверждается ли она ? Отчасти да . Скажем , начало величайшего наступления океана в кембрии -(570 млн . лет назад ) действительно совпадает с потеплением . То же происходит и в начале мелов ого времени (135 млн . лет назад ). Пермокарбоновое оледенение (300 млн . лет назад ) приходится на регрессию. А дальше , увы , противоречия . Ордовик-силурийское оледенение как будто связано с регрессией . Но она была относительно непродолжительной и , главное , пр оизошла на фоне длительной трансгрессии — крупнейшей в палеозое , когда уровень океана поднимался на 300 м выше современного . И еще . Начало теплой и влажной юры (185 млн . лет назад ) — это продолжение одной из самых глубоких регрессий океана . Он отступил , обн ажив огромные пространства суши . Однако «полагающегося» похолодания не наступило. Вот такие есть несовпадения , мешающие и эту гипотезу признать справедливой. Что же остается ? Опять с надеждой вглядываться в космические дали ? Не найдется ли там еще что-нибу дь подходящее для управления земными делами ? Известно , например , время оборота Солнечной системы вокруг центра галактики — галактический год продолжительностью 230 млн . лет . Некоторые климатологи уже примёриваются к этому циклу : совпадет — не совпадет ? Ме жду тем их оппоненты справедливо утверждают , что силы земные далеко еще не познаны . Только искать неизученное следует не в ближайших пределах , не на поверхности. По их мнению , наиболее вероятные колебатели климатов— все-таки углекислый газ и подвижность ур овня гидросферы, А как же противоречия ? Оказывается , таковые существуют лишь до тех пор , пока не задаешься вопросом об устройстве механизма , регулирующего прибыль и убыль углекислого газа в атмосфере , и пока не спрашиваешь о причинах трансгрессий и регресс ий. Что ж , давайте зададим себе и эти вопросы. Основные поставщики углекислоты — рифты и вулканы . Колебания концентрации углекислого газа в атмосфере во многом совпадают с тем , в каком количеств * поступали на поверхность Земли вулканические породы Эти пост авки тоже были неравномерны . Отчего ? «Оттого , что с разной скоростью происходило перемещение плит»,— утверждают мобилисты. Да ведь и спрос на углекислый газ не был всегда постоянным . То «вошли в моду» скелеты , то растительность заполонила материки ... Потре бление росло . Огромное количество углекислоты , законсервированной в морских осадочных отложениях , ушедших на сушу , в значительной степени изымалось из оборота . Отсюда , по-видимому , неуклонное снижение ее концентрации , начиная с девона . Бывало , конечно , чт о потребителей становилось меньше . Тогда соответственно и концентрация не снижалась. Теперь надо поинтересоваться , отчего могли наступать трансгрессии и регрессии Мирового океана. На этот счет известны принципиально различные точки зрения . Фиксисты , отрицаю щие дрейф континентов , видят причину только в вертикальном перемещении блоков суши , вызывавшемся периодическим разогревом и охлаждением верхней мантии . Тут остается совершенно непонятным , как возникают сами тепловые метаморфозы . Не говоря уж о том , что аб с урдно предполагать , будто все материки могли разом , словно по команде , опускаться или подниматься . Между тем глобальность трансгрессий и регрессий доказана. Среди мобилистов наиболее признана идея известного американского исследователя Тихого океана Генри Менарда из Скриппсовского института в Калифорнии . Суть ее в следующем . Изменяется сам объем океанских впадин . Образование протяженных срединных хребтов на дне океана должно вытеснять огромные массы воды и приводить к повышению его уровня . Временная смена р ежима строительства подводных гор способна действовать в противоположном направлении. Подсчет объема поступившего из подводных рифтов материала за последние 160 млн . лет подтвердил реальность идеи Менарда . С конца юры и в течение почти всего мелового време ни ( J 40 — 80 млн . лет назад ) уровень океана должен был все время повышаться , а затем , начиная с верхнего мела , падать . Так следовало из расчетов . Так было и по сведениям полевых геологов . Может , случайное совпадение ? Олег Георгиевич Сорохтин из Института оке анологии АН СССР (мы с ним уже встречались ) решил углубить идею Менарда , отправившись с ней в более ранние палеозойские времена . Но здесь дно современного океана уже неважный помощник — пород древнее юрских там нет (не случайно идею Менарда проверяли на с р авнительно молодом материале ). Как быть ? Сорохтин сделал чисто теоретические расчеты для всех последних 600 млн . лет , включая более близкие к нам мезозой и кайнозой . Он резонно рассудил , что если его , скажем , мезозойские результаты не придут в противоречие с геологическими реальностями , то , значит, можно будет считать близкими к истине и выкладки по палеозою. А исходил он еще вот из чего , Трансгрессии должны наступать тогда , когда увеличивается скорость спрединга (раскрытия океанскрто дна ). Дело в том , что в это время образуется хребты с пологими склонами (подтверждается рельефом современного Восточно-Тихоокеанского поднятия , где скорость спрединга от 5 до 18 см в год ). Такие хребты — это более тонкие плиты , расходящиеся в обе стороны от рифта . А чем тоньше Плиты , тем они легче и не так глубоко тонут , остывая По пути к океанским окраинам . Но более высокое положение дна это , в сущности , и есть подъем всей чаши океана , а значит , и уровня воды. Когда же дно раздвигается медленнее , склоны срединных хребтов круче (так - выглядит дно в Атлантике , где спрединг нетороплив — от 2 до 4 см в год ). Отяжелевшие плиты , расходясь , ниже погружаются в разогретую пластичную верхнюю мантию . Общий объем океанских впадин растет , а уровень воды в них , понятно , падает . Моря отступа ю т с материков . Начинается регрессия. Это , конечно , была чистая теория . Однако лишь до тех пор , пока Сорохтин не сопоставил ее с реальностями современного океанского дна . Кое-какие отклонения обнаружились , но не настолько существенные , чтобы усомниться в сп раведливости самой идеи пульсирующего раскрытия рифтов. Выходит , все дело в скорости спрединга ? Но от нее же зависит и степень дегазации мантии , то есть сколь велик будет прямой приток углекислого газа в атмосферу . Кроме того , чем быстрее раскрываются рифт ы , тем активнее становится также поддвиг плит , и там , в зонах субдукции , больше перерабатывается морских пород , в которых законсервирована колоссальная масса углекислоты . Она частично возвращается в атмосферу. Получается , что колебания уровня океана и коле бания состава атмосферы должны происходить почти синхронно. По-видимому , так порой и бывало . В девоне , триасе , мелу . И только . В другие же времена синхронность или лишь угадывается , или ее нет совсем . Почему ? Ну конечно , все дело в потребителях углекислого газа . Смотрите. Ордовик и силур — в общем-то , развитие трансгрессии , хотя и осложненное непродолжительным отступлением океана . Но кембрийское «поветрие» обзаводиться скелетами уже распространилось настолько широко , что начинает «выедать» (вместе с кальцие м ) углекислый газ из океана и косвенно из атмосферы . Концентрация его там падает . А с ней и средняя температура на поверхности планеты . Чему , надо думать , также способствовала кратковременная регрессия . К тому же и суша тогда объединилась в два крупных ко н тинента , а Южный полюс пришелся на один из них . В результате — памятное оледенение. Кстати , здесь , пожалуй , можно поискать ответ на вопрос о причинах выхода растений на сушу . Но поискать , разумеется , не на путях «колонизации» или захвата свободных экологич еских ниш . Совсем в другой стороне. Регрессия — это не только конец затоплению больших материковых пространств . Для планетарной биоты это потеря самых благоприятных для жизни мест — теплого шельфового мелководья . Отчего одни терпят полное крушение , другим выпадает несладкая доля «беженцев» — вынужденное переселение становится буквально всеобщим. Но существуют в это же безвременье и третьи — те , что остались в водоемах , отделенных от океана и занявших прибрежные низменности . Здесь организмы пребывают как буд то в прежних условиях . И вместе с тем к прежнему возврата нет . Водоемы , медленно пересыхая , оставляют после себя заболоченные пространства или обнажившееся , хотя и богатое еще влажным илом , дно . То есть среду , в которой вполне можно существовать , не имея п ока корней для добычи питания из земли , используя главным образом привычный водорослевый механизм фотосинтеза. Назад уже дороги нет . Но и давление новой среды не убийственно , хотя оно постоянно на протяжении долгого периода . А главное , этот прессинг имеет четкое направление в «сухопутность» . Иными словами , обстановка не катастрофичная , времени для отбора полезных в новых условиях генетических «новинок» предостаточно . Можно , так сказать , спокойно эволюционировать— превращаться в истинного наземного жителя. Но почему в таком случае это произошло именно в силуре ? Океан не раз отступал и раньше , предоставляя своим жителям ту же возможность. Океан-то отступал , да его население было иным . Многоклеточные водоросли по-настоящему расселились в нем лишь к позднему доке мбрию . Поэтому вр время той регрессии , что произошла в венде , они еще , надо думать , не располагали необходимыми для столь серьезной акции внутренними ресурсами , если хотите , запасом прочности . Хотя не исключено , что «пробы пера» были ! и тогда . Возможно , о г раниченные какой-то небольшой I местностью или просто неудачные... Однако вернемся к тому , кем и как расходовался углекислый газ . К девону (400 млн . лет назад ) его потребление теми морскими жителями , что обзавелись скелетами , по-видимому , стабилизировалось . И потому его концентрация в атмосфере достигла своего пика . Чему помогла , конечно , и трансгрессия океана , поднявшаяся до наивысшего в палеозое уровня . Два важнейших события наложились одно на другое , усилив действие каждого . Девон стал самым теплым пери о дом . Вспомните , средняя температура тогда поднималась до 28°С. Ясно , что биосфера не замедлила отреагировать на столь благоприятную обстановку . В морях очень широко распространились тепловые кораллы . А на суше к концу периода бурно начала расселяться назем ная растительность , которая еще не так давно лишь сиротски жалась к побережьям. Это расселение , особо развившееся в начале следующего геологического периода — карбона , съело большую часть запасов углекислого газа . Пополнение же их резко сократилось , так ка к пришло время регрессии . Зеркало океанов уменьшилось , как и накопление энергии. К тому же наиболее крупные материки объединились в огромнейшую Пангею с ее резко континентальным климатом и «квартирующим» Южным полюсом . Наступило то великое пермокарбоновое оледенение , когда ледники опускались до 45° палеошироты . Здесь уже наложились отрицательные факторы , тоже усилив действие друг друга. Отступление океана снова обнажило дно мелких морей , погубив огромную часть их обитателей . Большая ледовая шапка вытеснила с обширных пространств наземную растительность . А где она осталась , ее угнетала продолжительная засуха . Спрос на углекислый газ явно упал . Его содержание в воздухе к середине Перми подскочило. Но ненадолго . Потепление сократило площадь ледников и внесло ож ивление в биосферу . Накопленный избыток углекислоты быстро ушел , а прибыль еще была слабой — регрессия продолжалась. Только к юре она сменилась на новое медленное наступление океана . Опять увеличилось пополнение углекислого газа , хотя особенно резкого скач ка его концентрации не произошло . Быстро рос потребитель — новоселы множества новых мелких морей , густеющая наземная растительность . Да и изъятие сушей морских корбонатных отложений стало очень крупным . Оно росло о появлением каждого нового архипелага ост р овов , с каждым столкновением микрокойтинентов и материков. В последующее меловое время трангрессия становилась все больше , она достигла максимума . Этот щедрый поставщик быстро восполнял убыток углекислого газа в атмосфере и океане . И вот следствие — новая долгая " полоса очень теплого и влажного климата . «Безморозного» , как о таком же сказал палеонтолог Мейен. Но в конце мелового времени уровень океана опять стал опускаться . Пошло на убыль содержание углекислоты в воздухе . Да и общая площадь континентов , как вы помните , увеличилась— приблизилась к современной . Понизилась температура . В биосфере это время настоящей катастрофы . Вымерли не только динозавры , но и масса подводных жителей — аммониты , белемниты , целые семейства двустворчатых моллюсков... С той поры и поныне отступление океана продолжается . Как и убыль углекислого газа . Потребителей-то не стало меньше . Продолжается похолодание . Как долго оно продлится ? По-видимому , до следующей трансгрессии , которая начнется в соответствии с установившейся земной цикл и чностью примерно через 60 млн . лет . Так , по крайней мере , следует из расчетов Сорохтина. Серьезно ли это ? На чем основывается такая уверенность ? И что определяет саму цикличность ? Конечно , сейчас мы займемся и этим , самым главным . Но прежде давайте отметим : взаимодействие двух процессов — колебаний уровня океана , прибыли и убыли углекислого газа — в принципе соответствует реальному ходу смены земных климатов . Конечно , здесь это представлено лишь схематично . Но согласитесь , то , что не обнаруживается явных пр отиворечий , уже немало. Теперь о цикличности . Ее начало в глубинных недрах планеты . И связано опять же с расслоением вещества Земли по плотности и с ростом ее ядра . Вспомните : оно двойное — твердое (в центре ) окружено жидким (расплавленным ), на поверхности которого и происходит наращивание его массы . Вот как развивает этот «сюжет» Сорохтин , полагаясь на свой привычный физико-математический инструмент . С помощью одних уравнений он уже рассчитал процесс образования ядра , другие вывел дополнительно. Из первых следовало , что для выделения в сердцевину Земли необходимого количества железа вся мантия много раз должна была Пройти через нижнюю зону разгрузки . Удалось вычислить , сколько времени занимал каждый такой полный оборот , то есть каждый цикл конвективных теч е ний,— приблизительно 150 — 200 млн. лет. Сорохтин пришел к выводу , что режим перемещений мантийного вещества непостоянен . Причины ? Тут дело в особенностях самой циркуляции . Отдав жидкому ядру часть окислов железа (только часть — это важно ), мантийное веществ о становится легче и постепенно всплывает . Когда этот мощный восходящий поток достигает коры , он растекается в стороны , приводя в движение литосферные плиты и отдавая на их строительство , а также гидросфере и атмосфере немало легкоподвижных элементов и со е динений . Отяжелевшая от таких потерь и охладившаяся верхняя мантия формирует нисходящий поток , опускающийся к поверхности ядра . Так повторялось не раз. Со временем между восходящим и нисходящим потоками в мантии создаются как бы застойные зоны . Там сохраня ется вещество , прошедшее менее интенсивную разгрузку и , следовательно , более плотное . Поэтому в таких зонах через какое-то время возникают свои нисходящие течения , порой не совпадающие с направлениями прежних . Происходит дробление потоков . При этом интенс и вность каждого в отдельности снижается. Понятно , что если замедляются мантийные течения , то убывает скорость спрединга . Начинается регрессия океана , слабее становится дегазация земных недр. Однако разгрузка окислов железа на поверхности жидкого ядра продол жается . Направление мантийных потоков постепенно стабилизируется , и скорость их начинает расти . Снова убыстряется раскрытие океанского дна . Наступает трансгрессия . Ускоряется также поддвиг плит . Атмосфера больше получает углекислого газа. Со временем все п овторится : придут в движение вновь образовавшиеся застойные зоны , замедлится циркуляция мантийного вещества... В соответствии с «расписанием» чередующихся циклов в современной мантии пониженная скорость течений . О том же , по мнению Сорохтина , говорят данны е геофизики и геологии . И конечно , сама нынешняя регрессия . Теоретическая длительность циклов конвективных ячеек в мантии подтвердилась периодичностью реальных смен крупнейших трансгрессий и регрессий . Вот на чем базируется прогноз продолжительности совре м енного отступления океана. Как видите , поиски причин длительности колебаний климата на нашей планете , вызывавших крупные перемены в составе земного населения , привели нас туда же— в ее глубинные недра . Там , на поверхности растущего расплавленного ядра , нача ло тех колебаний , а значит , и тех перемен. Впрочем , здесь есть одно немаловажное обстоятельство , которое никак нельзя оставить в стороне . У климата на Земле бывали и другие , не столь контрастные (по температуре ) перемены . И чередовались они гораздо чаще : о т одного геологического периода к другому и даже внутри них . Скажем , в ранней юре средняя температура на Земле была 2ГС , а в поздней поднялась до 28°С . Но в раннем мелу опять упала . В течение мелового периода вообще отмечено два климатических максимума и д ва минимума . А непродолжительное оледенение позднего ордовика ? Все это тоже , конечно , оставило свой отпечаток на развитии земной жизни. Какие же тут работали силы ? Известны ли они науке ? Может , причина все же во взрывах сверхновых звезд , после которых мощн ый поток космических лучей обрушивался на земные организмы , перекраивая в очередной раз их наследственность ? Что ж , и об этом говорят некоторые ученые . Однако стоит вспомнить и о других , хотя и менее скромных событиях . К их познанию привело детальное изуч е ние дна океана. Там нашлись следы относительно непродолжительных ускорений и замедлений спрединга . Они не были редкостью в течение последних 150 млн . лет . Некоторые из них совпадают по времени со скоротечными небольшими трансгрессиями и регрессиями. Конец, мела и начало палеогена (63 — 76 млн . лет назад ). Тогда значительно ускорилось раскрытие океанского дна . На фоне общей все углубляющейся регрессии непродолжительный «всплеск» затопил немалые пространства суши . В результате после небольшого похолодания снов а потеплело . Средняя температура в Скандинавии и Сибири стала близкой к субтропической — не ниже 16°С . Северная граница тропического климата продвинулась в Западную Европу , в центральные ббласти европейской части СССР , на Дальний Восток , достигла даже Аляс к и . На острове Элсмир , в арктической части Северной Америки , благоденствовали черепахи , крокодилы , а у его побережья — теплолюбивые рыбы . Там же , за Полярным кругом , расселилась субтропическая растительность. Но вот 38 млн . лет назад средняя скорость спреди нга падает вдвое . Что за тем следует ? Опускается уровень океана . Он даже ниже современного . Сильнее контрасты зимы и лета . По планете гуляют стылые ветры олигоце-новой эпохи . Похолодание углубляется. Достаточно было примерно 10 млн . лет назад , в середине м иоцена , опять ускориться спредингу (в 1,5 раза ), как средняя годовая температура на Земле поднялась на 5°С . Трансгрессия была быстротечной . Раскрытие дна океана вскоре снова замедлилось , уровень моря упал на 150 м . Похолодание углубилось . И обитатели план е ты пережили очередные драмы и обновления. Для последних 135 млн . лет такая пульсация скорости спрединга установлена вполне достоверно . Но разве из этого не следует , что похожий режим всегда был свойствен подвижности океанского дна ? Что противоречит такому выводу ? Он , кстати , мог бы объяснить , отчего в позднем ордовике на фоне общей колоссальной трансгрессии , длившейся примерно 200 млн . лет , стала возможной кратковременная регрессия , причастная к возникновению памятного оледенения и не менее причастная к вы х оду растений на сушу. Согласно расчетам у таких сравнительно непродолжительных ускорений и замедлений спрединга тоже вроде бы есть свбя периодичность . Между максимумами проходит примерно 30 — 40 млн . лет . Что же их определяет ? Есть две версии . Обе появились в Институте океанологии АН СССР, Повышенные скорости — это начало действия нового участка спрединга на Земле ; миллионы лет копилось напряжение в плитах , и вот — раскол , образовался рифт или еще одна зона поддвига . Это утверждает геофизик Анатолий Александр ович Шрейдер. Его коллега Леопольд Исаевич Лобковский считает , что дело в ином — в тепловом режиме течений , несущих на , себе плиты . От трения мантийный материал разогревается и становится менее вязким . Скорость течений растет . Но и сцепление с плитой умень шается . Под ней как бы появляется смазка . Плита начинает отставать . Однако восходящее мантийное течение уже не успевает за подвижностью горизонтального потока . И он слабеет . Его скорость убывает . Но тогда уменьшается трение и прекращается дополнительный р а зогрев . Вязкость материала становится прежней , а с ней и хорошее сцепление с плитой . Она вновь набирает скорость . Цикл завершен. В дальнейшем пульсация возобновляется . А с ней — аритмия последующих планетарных событий. Вот такие две интересные версии . Кака я ближе к истине ? Не исключено , что реальны обе . В самом деле , если образуется новая ветвь рифта , то становится больше подводных вулканов , и атмосфера больше получает углекислого газа . Хотя эффект , конечно , не столь уж значителен , поскольку протяженность н овой ветви рифта относительно невелика . Или представьте себе второй вариант . Раздвигающиеся плиты , с появлением под ними подобия смазки , замедлили свое движение . Что происходит в это время в рифтах ? Формируются более толстые фрагменты плит . Потяжелев , они глубже погружаются в мантию и тем самым увеличивают объем океанского ложа . Начинается падение уровня океана . Но оно сравнительно непродолжительно . С утратой «смазки» плиты обретают прежнее сцепление с несущим их потоком и вновь движутся быстрее . Рифт уже н е успевает наращивать им прежнюю мощность . Худея , они как бы всплывают . Регрессия прекращается. Тот и другой процессы могли действовать и порознь , и одновременно , усиливая друг друга или , наоборот , притормаживая . Но обе версии тоже говорят о том , что именн о разные режимы подвижности плит — регулятор пресса , давящего посредством климатических колебаний на флору и фауну Земли . Просто в данном случае речь идет о более мелких зубчатых колесах все того же планетарного механизма. Но разве во все времена исключите льно из-за неустойчивости климата происходил калейдоскоп перемен в земной биоте ? Ведь немало видов , родов , семейств все-таки продиралось через «огонь и воду» целых геологических периодов , с их нещадными чередованиями тепла и стужи , душной влаги и жесточай ш ей засухи . Продиралось с минимальными потерями . Но после этого вдруг по каким-то причинам или вовсе исчезали с лица Земли , или менялись до неузнаваемости . Так происходило не раз . И климатические сдвиги тут бывали непричастны к заключительной драме . Не в н и х было дело . А в чем ? НЕ ИСКЛЮЧАЯ КАТАСТРОФ... ...Денег в обрез . Но и времени тоже , пора ехать дальше . Надо покупать не торгуясь . Что в кбнце концов и делает Николай Иванович Вавилов . Иначе с этого мексиканского рынка никогда не уйдешь . Тут всего столько... Он присаживается на корточки около разложенных на земле мешков с пестрой фасолью . Зачерпывает горсть семян . Внимательно рассматривает , даже губы сжал , русые усы нависли над подбородком . Какое здесь изу-йительное разнообразие фасоли ! Конечно , он возьмет и эту пеструю , возьмет и коричневую , белую , крупную , мелкую,— ту , что уже приметил у других продавцов. — Сюда , сюда , сеньор ! — зазывают они странного человека в темном костюме , в белой сорочке с черным галстуком и в серой фетровой шляпе с высокой тульей . Какая удача ! Он , кажется , собирается , купить все , что есть на их рынке. А цепкий взгляд сеньора успел между тем пробежать по тыквам , разложенным повсюду . Боже , каких только нет ! Больших , маленьких , круглых , как мячи , вытянутых наподобие колбас , суженных по среди , словно перетянутых бечевкой , овальных , приплюснутых , раздавшихся вширь , похожих на связку огромных апельсиновых долек ... И бесчисленное множество цветовых оттенков . С таким разнообразием цвета и формы могут поспорить разве что перец и кукуруза . Вон у пожилого крестьянина в белом сомбреро , в домотканой рубахе навыпуск и холщевых штанах лежит горка убийственно жгучего перца ; каждый — кроха величиной с ноготь . А напротив разложены настоящие гиганты в руку толщиной . Различия по вкусу только того , что Ва в илову довелось попробовать , бесконечны. О кукурузе разговор особый . Вот уже сколько дней он колесит по Южной Мексике , а пестроте сортов не видно конца . Что ни поле — своя кукуруза . На рынках тоже настоящий калейдоскоп . Кремнистая , с тонкими початками и кре пкими , как камешки светло-желтыми зернами . Рисовая . У нее початки не длиннее пальца , а зернышки узенькие , с одного конца заостренные , похожие на птичьи клювики ; брошенные на горячую сковородку , они взрываются , буквально выворачиваясь наизнанку и превращая с ь в пухлые белые шарики , которые тают во рту ; эта так называемая воздушная кукуруза — любимое лакомство детей и взрослых . У зубовидной , напротив , початки большие , тяжелые ; зерна широкие , на каждом — выемка сверху , словно у коренного зуба ; она кормовая . А с ахарная ? А перловая ? А пленчатая ? А ... Можно перечислять до бесконечности , потому что здесь невероятное множество ее сортов и разновидностей . Их расцветка — настоящая радуга : от белой до черной , от темно-зеленой до темно-малиновой. На крестьянских кукурузн ых полях Вавилов видел ее близких родичей из рода трипсакум , дикаря теосинте , который при созревании сам себя рассеивает . Этот сорняк так активен , что , кажется , дай волю , вытеснит со всех земель и кукурузу . Где только ее здесь не растят — от приморских ни з ин до нагорий , что лежат выше 3 тыс . м , во влажных тропиках и в полупустынях. Конечно , многоликость местных кукурузы и тыквы еще можно было бы отнести на счет вековых селекционных ухищрений индейцев . «А чьими усилиями,— спрашивает себя Вавилов,— создано ра знообразие диких (да , диких !) перца , фасоли , хлопчатника ?» Интересная особенность : дикое какао мало отличается от культурного , дикая фасоль обвивает кустарники в горах , томаты не разводят , они просто так растут близ жилья . Порой трудно сказать , использует ли человек дикие растения , отобрав их сознательно для своих полей или просто потому , что они сами поселились около его хижины . На индейских базарах маленьких городов душистые и пряные растения , как правило , дикие , впрочем , многие плоды тоже. Вавилов заноси т в записную книжку еще одно важное наблюдение : «В диких лесах , покрывающих территорию Мексики , Гватемалы и других республик Центральной Америки , можно видеть в изобилии дикие плодовые , представляющие непрерывный ряд форм , связывающих современные культурн ы е сорта с типичными дикарями». Он перебрал в памяти те лесные и садовые авокадо , гвайавы , сливы , сапоты , боярышники , что встречал во время своих маршрутов , вспомнил буквально карнавальную разномастность кактусов на безводных плато , вспомнил о растущих вдол ь дорог всевозможных бархатцах и циниях и дописал : «Здесь можно видеть воочию развернутый процесс формообразования множества энде-мичных видов». ...Озеро-Титикака . По одну его сторону — Перу , по другую — Боливия . Высота 3850 м . Дышится непросто , чувствуетс я разреженность воздуха . По озеру в нагруженном челне плывет индеец . С силой гребет , перенося весло то за правый борт , то за левый . Спешит по своим делам. По берегам — поля лебеды . Ее здесь сеют как хлебное растение . И поля картофеля — привычного и вместе с тем совсем неизвестного . Вавилову попадались клубни весом до 1 кг . Тут вообще возделывают много незнакомых клубненосов , о которых русский земледелец , понятно , и слыхом не слыхивал : ока , ульюко , анью . Или вот еще картофельный брат — камоте . Похож на карт о шку по виду и вкусу . Вареный хорошо снимает жжение острого перца , которым перуанцы так любят приправлять пищу. Дальше , за полями , раскинулись - степи , где пасутся стада альпак и лам . А почти у горизонта виднеются , вернее , лишь угадываются очертания древних каменных циклопических построек . Своеобразный мир. Вавилов и его сотрудники открыли в Перу и Боливии такое разнообразие дикого и культурного картофеля , о котором прежде никто из ученых мира даже не подозревал. Стоя над озером , он мысленно перебирает то , чт о увидел за последние месяцы на стыке американских континентов . В глазах пестрит , словно перед ним откинулась крышка сундука с сокровищами . Первозданные . Хлопчатник , волокнистые растения хенекен и сотол . Агава . Ее в глубокой древности использовали для изг о товления своеобразной бумаги , заменявшей папирус. В Мексике до 170 видов агав . А кактусов больше полусотни родов . Масличная чна . Дынное дерево . Ваниль . Восковое дерево . Георгины . Дурман . Тубероза . Табак... Нет , всего , разумеется , не вспомнить . В одной Мекс ике 5,5 тыс . видов только деревьев и кустарников . Для сравнения : в европейской части СССР , включая весь Кавказ , их в 10 раз меньше . В маленькой Коста-Рике только орхидей около тысячи видов . А сколько каждый из них заключает а себе разновидностей ! Мексика и республики Центральной Америки располагают более чем половиной всех видов растений , обитающих на всём Североамериканском континенте . Это к тому же настоящее царство эндемиков — существ , встречающихся только здесь и нигде больше . Их полно и в Перу , Боливи и , Эквадоре , Колумбии , Венесуэле. Вдруг Вавилову приходят на ум слова , которые как бы высвечивают то главное , чем давно уже полнилась его душа , и которые точно передают все увиденное вокруг . Он спешит записать : «Пекло творения !» Так формируется убежденность , что перед ним еще один «центр происхождения культурных растений» . Позже он станет говорить о них шире — как об областях «развернутого видообразовательного процесса». Почему такой процесс сосредоточен главным образом в немногих местах земного шара ? Этим в опросом Вавилов задавался еще во время первой экспедиции в Иран и на Памир , где столкнулся с поразительным разнообразием злаков . Потом то же (даже в еще большей степени ) обнаружилось в Закавказье , в Малой Азии и Северо-Западной Индии . Теперь-то ясно , что З акавказье — несомненный очаг происхождения большинства пшениц и ржи . И там , и в соседних областях — родина винограда , груш , черешни , граната , грецкого ореха , миндаля , инжира . В Грузии и Армении есть леса , состоящие почти сплошь из диких плодовых деревьев. Но главное в них — бесконечное разнообразие форм. Еще Чарлз Дарвин писал : «Идея , что единство центра происхождения каждого вида есть закон , мне представляется наиболее надежной». В определении таких центров многие ботаники руководствовались только поиском диких родоначальников тех или иных растений . Между тем некоторым «дикарям» удавалось очень быстро и широко расселяться . И 3?0 вводило ученых в заблуждение . Вавилов избрал другой критерий определения географических центров происхождения видов : наибольшее ко личество рас и разновидностей . oh установил , что именно области максимального разнообразия и есть центры формообразования . В самом деде , такое разнообразие — свидетельство творческих мук «природы , которым обязательно сопутствовали и множество «полуфабрикат ов» , и масса самого обыкновенного «брака» . Так , скажем , местонахождение мастерской Гончара вернее всего определишь и по рядам сырых глиняных заготовок , и по череде готовых кувшинов да мисок , и по обилию черепков битых кринок. В Иране , Закавказье и Афганист ане обнаружилось более полусотни разновидностей одной только мягкой пшеницы , в то время как во всей Европе их едва наберется 15. Исключительная многоликость оказалась свойственной рису в Индии . Здесь Вавилов установил еще один центр , который был родиной и сахарного тростника , баклажана , огурца , манго , апельсина , лимона... А как оригинален , своеобычен китайский первичный очаг ! Во время своего путешествия по Синьцзяну Вавилов был поражен почти полным отсутствием многих растений , которые совсем недавно постоян но встречались ему по ту сторону Гималаев и Гиндукуша — в Афганистане и Индии . Но зато сколько здесь произрастало своего ! Это была несомненная родина проса , сои , горчицы , женьшеня , гречихи . А где еще увидишь гигантскую редьку до пуда весом или такое множе с тво непохожих друг на друга мандарин ! Отсюда произошли также чайный куст , хурма , тунговое дерево , бамбук. Обособленным центром было и Средиземноморье . Оно дало людям маслину , рожковое дерево , свеклу , другие овощи. Еще один очаг составляли Эфиопия и Йемен . По числу растений он невелик . Однако разве можно остаться равнодушным перед феноменальным богатством форм эфиопский твердых пшениц . При полном отсутствии мягких . Впрочем , Вавилов все же сомневался , следует Ли этбт центр считать первичным. Но как все-таки п оявились эти центры ? Ведь дело не только да и не столько в том , что они дали массу культурных растений . Человек взял в пользование не так уж много . Отломил , можно сказать , лишь горбушку У каравая . Наибольшую его часть вообще не тронул. Однако и «горбушка» очень красноречива . Очаги , открытые Вавиловым,— это настоящие мастерские живой природы , которые , возможно , поныне продолжают свою работу, — Факт концентрации видообразовательного и формообразовательного процесса культурных растений,— говорил ученый,— стоит в полной связи с той же закономерностью в отношении дикой флоры. Открытие центров привело его к мысли , что отныне сама проблема видообразования ставится как проблема возникновения не отдельных рас , которые , по представлению Дарвина , обособлялись в отдельн ые виды , а как происхождение их сложных систем , сообществ. Почему же именно какие-то конкретные области земного шара выбрала живая природа под свои мастерские ? В чем тайна их географии ? Поначалу Вавилову казалось , что никакой тайны тут нет . Есть просто при уроченность к гористым местностям . Мол , именно они предоставляют оптимальные условия для выделения разновидностей и сохранности всевозможных типов растений и животных . К тому же горы — прекрасные климатические изоляторы , сберегающие сортовые богатства в б о лее или менее постоянных условиях. Действительно , вавиловские центры в значительной степени приурочены к горным районам — Кавказу , Малой Азии , Памиру , Андам . Но по зрелому размышлению ученый все же пришел к выводу , что было бы большим заблуждением думать , будто это средоточие сортового богатства есть результат только разнообразных условий . Почему , спрашивал он себя , в Афганистане , безмерно богатом разными формами пшениц , совершенно отсутствуют целые виды , столь обычные для горной Абиссинии (Эфиопии ), и так бедны ячмени ? А флора Альп и Пиренеев вообще довольно однообразна . Бесконечными вариациями кактусов и агав природа упражняется на мексиканских полупустынных плато , ровных как стол . Растительное же население Тянь-Шаня и горных районов к северу от Гималаев н е отличается оригинальностью . И прямо противоположная картина у подножия Гималаев южных. Может , секрет заключен в каких-то особо плодородных почвах ? Как выяснилось , и это не так. В общем , нет , не в горах и не в почвах дело . А в чем же ? Полвека назад ответ получен не был . Правда , Вавилов говорил , что «решающую роль в определении за той или другой горной областью формообразовательного центра играли исторические причины , а не только разнообразие среды» , но о конкретном смысле этих «исторических причин» остает с я только догадываться. Сегодня есть основания поискать ответ в геологических пределах . Давайте воспользуемся предложенным Вавиловым направлением , полистаем еще раз уже известные нам страницы земной истории , заглянем и в незнакомые. Карта мира . Нет , не сего дняшнего , а того , каким он был 350 млн . лет назад , перед началом великого пермокарбонового оледенения . Она , конечно , слишком обща , но построенная на основе мобилистских реконструкций , все-таки дает представление о тогдашнем облике Земли . Как странно видет ь ее такой . Вот ведь сила привычки ! И знаешь , что каждый штрих на этой карте не единожды научно выверен , но все равно шевелится червь сомнения , неужели так оно и было ? На ней нет Атлантического океана — почти вся его акватория занята обеими Америками , придв инувшимися вплотную к Европе и Африке . И нынешнего Индийского океана не видно . На его месте Индостан , Австралия и Антарктида , которые , прижавшись к Южной Африке , выглядят припаянными друг к другу . Индийский океан , как и Атлантика , попросту говоря , еще не р одились. Все современные континенты сгрудились в единый огромный праматерик Пангею , то есть заключающую в себе все земли . Правда , плиты поменьше — Сибирская и Китайская— еще где-то неподалеку (присоединятся позже ), но общей картины мономатериковой Земли эт о не меняет. Пангею омывают воды Мирового океана . Такое разделение : в одном месте — «твердь» , в другом — «хлябь» , выглядит вроде бы искусственным . Между тем нечто похожее легко обнаружить , взглянув и на современный глобус с тихоокеанской стороны,— тоже поч ти целое полушарие покрыто водой. Быстрое распространение древней буйной растительности на таком сверхматерике понятно . Особенно в северной части Пангеи , вблизи от тогдашнего экватора , В Донбассе , лежащем ныне в умеренной зоне , господствовал поистине африк анский климат . В царстве тропических болот и душных лесов благоденствовали древовидные хвощи , плауны и папоротники . Столь же пышная флора распространялась в широкой полосе , изогнувшейся пологой дугой,— от Северной Америки до Южной Европы . Не менее естеств е нно и быстрое расселение новой фауны ~г господство земноводных и гигантских стрекоз , жуков , тараканов. Эпохи глубокой регрессии океана , начавшейся в конце карбона,— это время великого оледенения , усиления контрастности климата , который стал суше и холоднее , и время возникновения хвойных лесов , пресмыкающихся , а позже , в юре , ближайших предков первых млекопитающих , небольших зверьков , поедавших насекомых. Иными словами , сверхматерик стал местом создания почти всех главных типов сухопутной живности . Сомнитель но , чтобы происходило это равномерно по всей Цангее . И дело не только в том , что большую ее часть занимал ледовый купол , разросшийся вокруг Южного полюса . На ней , надо думать , тоже были свои «мастерские творения» . Но об этом несколько позже. Примерно 200 м лн . лет назад гигантская трещина начала раскалывать Пангею надвое — на северный и южный блоки . Это раскрывался палеоокеан Тетис . Сегодня такого уже не существует , от него остались лишь реликтовые пятна Каспия , Черного моря да Средиземного . Но тогда это бы л настоящий , обширный океан , вполне сравнимый по размеру с современными. Тем временем новые трещины распороли и оба блока . Северная Америка откололась от Европы . Отодвинулись от Африки все будущие южные континенты , пока еще спаянные воедино . Появились клинь я молодых океанов— Атлантического и Индийского. Бывший сверхматерик продолжал распадаться на части . Его рвали разветвляющиеся трещины . Одна отторгла Гренландию и от Европы , и от Северной Америки . Отделились друг от друга Южная Америка , Австралия , Антарктида . Каждый из новообразованных материков направился в свою сторону . Устремился к будущей пристани и полуостров Индостан. Да , начался весь этот разгром приблизительно 200 млн . лет назад , одновременно с медленным подъемом уровня Мирового океана (причины , как в ы помните , общие — изменение режима циркуляции вещества в мантии ). Геологи , кстати сказать , давно подмечали существование именно такого хронологического рубежа 6 отложениях песчаников , глины , гальки на южных континентах . До него многие горные породы Южной Америки и Африки , Индии и Австралии обнаруживают удивительную схожесть , а после него — полное различие . На подобное «до» и «после» всегда указывали также палеонтологи , изучавшие части бывшей Пангеи. Поскольку о «до» мы только что говорили , обратимся к «пос ле» . И прежде всего к уникуму Австралии , суть которого главным образом в изоляции . Убежавший от всех материк дад науке как бы модель биоты , развитие которой получило возможность пойти практически независимым путем (такой же моделью наверняка была бы сегод н я и Антарктида , не окажись она погребенной под своим ледовым чехлом )". Многое о том , чем стала изоляция Австралии для ее флоры и фауны , сегодня известно даже школьнику . Занятный и разномастный отряд сумчатых , возглавляемый прыгучим кенгуру , вместе с плюшев ой «игрушкой» коала — истинные достопримечательности континента . Не говоря уже о рогозубе — двоякодышащей рыбе — живом ископаемом , которое 400 млн . лет назад стало в буквальном смысле слова одним из первых «землепроходцев» — пионером освоения суши . Уникал ь ны утконос и ехидна , умеющие и откладывать яйца , и выкармливать детенышей молоком . Оба — наглядные свидетельства преемственности в эволюции животного мира . Они словно специально сохранились до наших дней , чтобы продемонстрировать , какие именно варианты пе р ебрала природа , «примериваясь» к скачку от ящеров к млекопитающим. Немало памятного сберегла Австралия со времен раскола сверхматерика , немало наработала и сама . Среди одних только сумчатых семь различных семейств : хищные , муравьеды , кроты , бандикуты , вомб аты , куску-сы и , конечно , кенгуру . А сколько в каждом семействе родов и видов ! То же среди растений . В общем , совершенно своеобразное сообщество организмов. Подробности этого творческого процесса трудно рассмотреть , имея дело с целым континентом . В таком м асштабе слишком сложны взаимодействия многочисленных природных компонентов . Пожалуй , доступнее осмыслению другая модель пространственной изоляции — отдаленные острова . Тем более что там процесс ! видообразования иногда становится поразительно дина -* мичным. Скажем , предки птиц цветочниц не так уж давно попали на Гавайские острова из Америки , а успели дать ряд самостоятельных видов , напоминающих по образу жизни зябликов , пищух и даже дятлов. А вот какая интересная история недавно произошла ? с дарвиновскими вь юрками на Галапагосских островах ; в Тихом океане . В 1977 г . там была жестокая засуха . Из-за недостатка влаги у семян растений , которыми кормились некоторые виды вьюрков , образовалась в тот год очень твердая скорлупа . Их в состоянии были лущить только птиц ы с крупным и сильным клювом . Таких набралось едва седьмая часть . Остальным суровый отбор не оставил ни единого шанса выжить . Остров есть , остров — часть суши , как известно , окруженная водой (в данном случае окруженная большим пространством океана ), «бежат ь » практически некуда . От бескормицы погибла масса вьюрков . Так один только засушливый год в значительной степени подтолкнул эту популяцию птиц к резкому изменению размера клюва. Кстати , о вьюрках . Галапагосы — это 16 небольших вулканических островов , распо ложенных в тысяче без малого километров от побережья Эквадора . Им около миллиона лет . Заселение , понятно , началось с нуля . Сейчас половина всего птичьего видового состава — вьюрки , 13 видов . Все они произошли от одного , прибывшего с материка . Специалисты с читают Галапагосы идеальным местом для географической изоляции и видообразования , особенно в таких группах наземных птиц , как вьюрки , которые с трудом преодолевают большие водные пространства. На 16 островах разные давления отбора . К каждому такому дому вь юркам приходилось приспосабливаться , особо . В результате некогда буквально единокровные родственники стали довольно быстро удаляться друг от друга . И удалились настолько , что сегодня образовавшиеся виды отчасти потеряли способность скрещиваться между собо й. Ныне галапагосские вьюрки уже разделены на три рода , представители которых различаются по местам кормления , по способам добывания пищи , да и сама она у них разная . Земляные вьюрки (а это ни много ни мало 6 видов ширококлювых птиц ) кормятся на земле разны ми семенами или цветками кактуса опунции , Его колючки им не помеха . Древесные вьюрки (их Тоже 6 видов с более тонкими клювами ) столуются на деревьях . Тут в ход идет немного растительной пищи , но главным образом , насекомые . Изобретательность этих птичек и з абавна , и поразительна . Прежде всего красноречива в смысле эволюционных возможностей живых существ . Некоторые из них в поисках насекомых проверяют трещины и углубления в коре деревьев тонкой палочкой или иголкой кактуса , зажатой в клюве,— зондируют . Почти как дятлы с их длинными и остренькими язычками . Некоторые вьюрки , скажем из рода славковых , гнездятся на Галапагосах буквально повсюду . Другие виды проявляют трогательный патриотизм только по отношению к своему острову. Все это , конечно , интересно само по себе . Но причем тут вавиловские центры ? Они же вроде бы не имеют ничего общего ни с Австралией , ни тем более с Галапа-госами . Отчасти это так . И все же не следует спешить с выводами . Лучше набраться терпения и продолжить следование по прихотливым маршрута м мобилистских реконструкций — за разбегающимися осколками великой Пангеи. Одновременно с ее распадом шел и обратный процесс . Одни океаны раскрывались , а другие должны были вот-вот захлопнуться . Вновь образовавшиеся континенты не только удалялись друг от др уга , но кое-где готовились к встречам . Как-никак свои путешествия они совершали по шарообразной поверхности . А встречи , между прочим , предстояли отнюдь не безобидные . Закрытие Тетиса «только всего» и означает , что громада Африки надвигается на Европу , Ара в ия метит в стык между Европой и Азией , а Индостан тоже нацеливался в азиатский борт . Сближаются и обе Америки. В конце 70-х гг . американский биолог-эволюционист Дж . У . Валентайн высказал догадку , что подвижность плит Земли — одна из главных причин изменени й среды на планете , важных в биологическом отношении . Мол , раскол и столкновение континентов , рост размеров материков , изменение расположения океанов «могут оказывать глубокое влияние на живые организмы» . В подробности автор не вдавался . Он говорил только вот о чем , Биоты двух столкнувшихся материков вынуждены конкурировать друг с другом . При этом наземные животные оказываются удаленными от привычных приморий . Поднявшиеся горы перекрывают путь воздушным потокам , насыщенным влагой . За хребтами могут появить с я пустыни . Не приспособленные к новым условиям , of биоты должны пережить значительные изменения своем составе . И еще : «Все эти события окажут также влияние на морские организмы , населяющие мелководные континентальные шельфы , где в настоящее врем живет 90% морских видов». Была высказана свежая и плодотворная мысль . В то время — время бурного развития новой геологической теории — она , по-видимому , возникла как естественное эхо в смежной области знания . Однако обратите внимание на сдержанность и округлость выр ажений : «конкуренция биот» , «влияние событий» . Практически никакой конкретности , тем более детализации . Дальше общих соображений не сделано ни шагу. Конечно , не следует судить слишком строго . Осторожность ученого можно понять — высказывалась лишь догадка , своего рода ересь . Однако ереси , пожалуй , для того и существуют , чтобы из них рождались новые веры . Сам неомобилизм — как раз такой случай : из ереси о дрейфе континентов раскустилась универсальная теория глобальной тектоники плит. Поэтому , понимая осторожн ость современного биолога , рискнем все-таки углубиться в подробности судеб обитателей столкнувшихся континентов . Тем более что сегодня для этого есть достаточно фактов. Вообразим , например , что Австралия со всей своей самобытной биотой на борту врезалась , в другой , не меяее населенный материк . Впрочем , «врезалась» тут скорее литературная гипербола . Однако нечто подобное рано или поздно должно произойти , хотя сближаются континенты крайне медленно (сантиметры в год ), а между моментом «касания» и зримыми его п оследствиями проходят миллионы лет. Что же это за последствия ? Подводная часть одного материка пододвигается под другой , а шельфовая полоса второго , наоборот , наползает на край первого , сминаясь в складки и дыбясь . Произойдут разрывы , поднятия , опрокидыван ия целых блоков коры . Многочисленные жители бывшего шельфа окажутся обреченными . А там , как вы помните , пребывает в плотном сообществе до 90 процентов морских видов . Но главное , погибнут все эндемики , то есть существа , нигде больше на Земле не встречающиес я. Губительно столкновение материков и для той наземной флоры и фауны , которая будет находиться в широкой полосе разрушительных землетрясений , частых извержений вулканов и все поднимающихся хребтов . Здесь , как и на бывших шельфах , всю биоту ждут большие по тери. Урон понесет и остальная часть растительного и животного мира соединившихся континентов . Не может не понести . Ведь изменится привычная среда обитания , окажутся порванными устоявшиеся экологические связи . То есть и здесь достанется эндемикам , что озна чает полное исчезновение некоторых видов (а то и целых родов ) с лица Земли. Причем произойдет все это не на каком-то небольшом участке Земли . О грандиозности масштаба таких столкновений сегодня можно судить по вполне реальным событиям прошлого . Зона сочлен ения Индостана с Евразией измеряется тысячами километров . А вся полоса захлопывания океана Тетис протянулась чуть ли не через полпланеты — от Пиренейского полуострова до Индокитайского . О величине всех территорий , оказавшихся в той или иной степени зависим ы ми от событий в полосе катастроф , можно только строить догадки. Как видите , исключить воздействие геологических катастроф на развитие земной жизни никак нельзя . Коль скоро признана справедливость такой в недавнем прошлом откровенной ереси , как дрейф контин ентов , то остается лишь подчиниться ее логике . Речь , конечно , не о том , чтобы вернуть в пользование теорию катастроф Жоржа Кювье . Она принадлежит истории и занимает там свое место , как смелая , хоть и неудачная попытка объяснить тайны окружающего мира . Но в свете современных достижений неомобилизма само понятие геологической катастрофы приобретает иной смысл , может , лишенный элемента внезапности , однако более емкий и вместе с тем вполне конкретный. Исключить из эволюции жизни действие упомянутых катастроф не льзя и потому , что с ними связаны не одни лишь разрушения , но также созидание новых сообществ организмов. Вернемся к отдаленным островам . Очень интересной особенностью обладают там некоторые родственные виды , живущие , что называется , бок о бок . Их представ ители уже не могут скрещиваться между собой . А вот с жителями какого-нибудь соседнего острова , принадлежащими к другому , но тоже родственному виду или ; полувиду , способны давать (выяснилось в эксперименте ) вполне нормальное потомство. Нетрудно себе предста вить подобную , только естественную гибридизацию на столкнувшихся (в ходе дрейфа плит ) архипелагах . Ситуация отнюдь не гипотетическая. Островные дуги на земле очень распространены . Они зарождаются после раскола плит , когда край одной пододвигается под другу ю , а растут за счет извержений вулканов. У каждого архипелага своя биография . Юные островные дуги (например , Тонга в Тихом океане ) образовались сравнительно недавно — 6 млн . лет назад . Они невысоко выступают над морской поверхностью . Развитые дуги — Куриль ская , Алеутская — в несколько раз старше . А зрелые — Индонезийская , Новогвинейская — образовались примерно 100 млн . лет назад и обладают мощной континентальной корой ; входящие в них крупные острова — это скорее микроматерики , в составе которых сгрудились о строва более мелкие. Дуги медленно перемещаются иногда навстречу друг другу , иногда по направлению к ближайшему материку . Так , в частности , образовались Камчатка и Чукотка . Кавказ тоже представляет собой серию сгрудившихся , а некогда самостоятельных архипе лагов , разделенных океанскими пространствами Тетиса. Как известно , гибриды первого поколения бывают более жизнеспособны , чем их родители . Следовательно , у них больше шансов выжить в изменившихся условиях . И больше шансов , пройдя суровый экзамен отбора , дат ь начало новой популяции. Но главное даже не в этом . В последующих поколениях гибрида идет бурное расщепление — настоящий фейерверк разновидностей . Одно время даже считалось , что от скрещиваний не приходится ждать чего-либо устойчиво нового , мол , из-за рас щепления все рано или поздно должно вернуться к исходным родительским формам . Но нет , реальный процесс оказался более сложным и , несомненно , творческим . Многие оригинальные разновидности естественных гибридов надежно передают свои свойства потомкам . А все вместе они представляют богатый материал для отбора организмов , наиболее приспособленных к той или иной среде . Это становится решающим , когда исчезают привычные условия существования , как , скажем , при столкновении участков суши , и начинается жесткая селек ц ия на выживаемость среди кандидатов в новоселы. Современной науке уже известны разные варианты естественной гибридизации среди растений . Один из них — возвратное скрещивание гибридов первого поколения с тем или иным родителем . В результате — новое обогащен ие палитры природы . Такое сравнительно быстрое выделение оригинальных полувидов (и даже видов ) известно , в частности , у ирисов и традесканций . Специалисты убеждены , что пшеница тоже гибридного происхождения . Ее родители— вероятнее всего , злак-дикарь , назы в аемый урарту , встречающийся поныне в горах Армении , и гилопс — другой невзрачный злак с щуп-ленькими колосками , сидящими по одному на верхушке тощего стебля ; он сорняком вторгается в посевы , захватывает обочины дорог , предгорья в Закавказье . Эта увереннос т ь покоится на глубокой генетической проверке . Теперь ведь можно , что называется , опознать белковую молекулу и сличить ее с подобной же молекулой другого вида . Как установил один из австралийских ученых , синтез некоторых белков у мягких пшениц идет под кон т ролем шести хромосом — по две от каждого из трех ее прародителей : дикой однозернянки (урарту ) и двух эгилопсов . Опознание и сличение интересующих хромосом подтвердили их идентичность у всех участников «следствия». Характерно , что клейковину (специфический набор белков , становящихся при увлажнении эластично упругими ; чем их больше , тем пышнее пшеничный хлеб и выше качество макарон ) не дает большинство злаков — кукуруза , рис , овес , рожь . Но она присуща , кроме пшеницы , зерну таких ее диких сородичей , как эгил о псы и пырей. Экспериментально доказано гибридное происхождение также многих других современных растений . В частности , пиона , мака... - Порой с растениями , попавшими в экстремальные условия , самопроизвольно происходят еще более чудесные метаморфозы — удваив ается (или утраивается и т , д .) количество хромосом в клетках . Это так называемая полиплоидия. Известны целые группы близких видов с кратными числами хромосом . В роде хризантем все виды имеют число хромосом , кратное девяти : 18, 27, 36, 45 и так до 90. Анал огично в роде картофеля , где основное , исходное количество хромосом равно 12, а родственные виды насчитывают 24, 36, 48 (дикий ) и 60. А вот в какой характерный ряд выстраиваются у пшеницы : у дикой однозернянки 14 хромосом ; у твердой , английской , персидско й и у полбы — 28; у мягкой , карликовой и у спелты — 42. То есть они кратны семи . Иными словами , во всех этих случаях видообразование шло посредством удвоений утроения и т . д . основного набора хромосом предковых ; видов. Как видите , полиплоидия не такое уж ре дкое явление в природе . Как минимум третья часть цветковых растений относится к этой категории . Некоторые ученые считают , что даже больше — почти половина . У папоротников эта основной способ видообразования (95 случаев из 100). Полиплоиды , как правило , кру пнее , имеют большую ; массу листьев , обильное цветение . Они способны существовать в более суровых условиях . По подсчетам известного советского биолога-эволюциониста , члена-корреспондента АН СССР Алексея Владимировича Яблокова в высокогорьях и в Арктике чис л о полиплоидных видов растений резко увеличено ; в средней полосе их примерна половина , а на Памире чуть ли не каждые девять из десяти. Наверное , экстремальная обстановка , создававшаяся при каждом столкновении архипелагов , островов , микроконтинентов или мате риков , тоже способствовала образованию разных полиплоидов у растений . Те из них , кому удалось успешно пройти все придирчивые конкурсные туры естественного отбора и выстоять , дожили до наших дней. Важно также другое . Возникновение полиплоидного организма мо жет происходить в течение считанных минут . Такая особь сразу же генетически изолирована от остальных особей вида . И . более устойчивая к непривычным условиям среды может скорее получить распространение там , где ее родители просто не выживут. — Именно подобн ым образом новый вид,— говорит Яблоков,— может возникнуть за несколько поколений . Очевидно , целый ряд полиплоидов — картофель , белый клевер , люцерна , тимофеевка , луговой мятлик — возник как виды за считанное число поколений . Этим путем природа способна на быстрое (практически внезапное ) образование новых видовых форм. И еще . Именно с полиплоидией связана реальная возможность появления в растительном мире вполне нормальных потомков от скрещивания не таких уж близких родичей. Впервые искусственная отдаленная гибридизация удалась еще в конце прошлого века немецкому селекционеру В . Римпау . Но объяснить , почему его межродовой ржано-пшеничный гибрид оказался плодовитым , ученый не смог . Тогда еще очень мало знали о хромосомах. Лишь в 1926 г . один из ближайших сподв ижников Вавилова , известный советский цитогенетик Георгий Дмитриевич Карпеченко не только получил от скрещивания редьки и капусты плодовитый межродовой гибрид , но сумел дать этому теоретическое толкование . В клетках любого организма каждая хромосома имеет как бы дубликат . Такой парный набор разделен только в половых клетках . Когда же женская и мужская гаметы сливаются при оплодотворении , все хромосомы в дочерней клетке опять обретают свои пары . Но при отдаленном скрещивании (допустим , межродовом ) в половых клетках родителей вовсе не одинаковое количество хромосом и потому не каждой находится пара при оплодотворении яйцеклетки . Отсюда слабая жизнеспособность такого гибридного дитяти и неизбежное его бесплодие. Карпеченко нашел оригинальный выход из тупика (вы ход , давно известный природе и достаточно широко ею использовавшийся ). Он заключался в искусственном удвоении хромосомного набора бесплодного гибрида . Ученому это удалось сделать , воздействуя на растение химическим реактивом. А как удавалось природе ? Здесь пока не все ясно . Но несомненно , что удавалось , и много раз . В посевах пшеницы изредка находили (находят и теперь ) естественные ржано-пшеничные гибриды . Причем вполне плодовитые . Реальная возможность других столь же отдаленных «браков» доказана экспериме н тально : лабораторным повтором предполагаемых случаев естественной отдалённой гибридизации . Как выяснилось , именно таким способом образовалась домашняя слива — от алычи и терна . И ряд современных видав табака , малины , брюквы , полыни и многих , многих других растений. Примечательно , что подобные процессы продолжаются в природе . В 50-х гг . в лесах Южной Якутии был обнаружен естественный гибрид рябины и кизильника , который довольно энергично распространялся по берегам среднего течения реки Алдан. «Гибридизация и меет большое значение в эволюции живых организмов , являясь важнейшим условием процессов формообразования» — таково мнение академика Николая Васильевича Цицина , который был одним из крупных специалистов по отдаленным скрещиваниям . С ним вполне солидарен чл е н Национальной АН США Берне Грант — видный биолог-эволюционист. — Естественная межвидовая гибридизация,— говорит он,— служит источником комбинативной изменчивости во многих группах растений . Кроме того , формы , возникшие путем гибридизации , нередко закрепля ются на новых местах обитания , которые создаются в результате нарушения среды . Группа растений , сосредоточенных в двух или нескольких видах , способных к гибридизации , вероятно , обладает преимуществом ... поскольку может успешно реагировать на быстрые измен е ния среды. К этому следует только добавить , что процессы формообразования должны были сильно активизироваться , когда при столкновении континентов неизбежно переплетались судьбы представителей разных биот. Вот к каким интересным и неожиданным вещам ведет де тализация событий , определяемых глобальной подвижностью плит Земли. Теперь , пожалуй , пришло время вернуться к вавиловским центрам . Имеют ли к ним касательство все эти теоретические соображения ? ...60 млн . лет назад Тетис еще оставался настоящим океаном . Ме жду противолежащими берегами Аравии и Евразии было не меньше 2000 км . И где-то в середине этого пространства располагались Малокавказская и Иранская микроплиты . Но уже навечно припаялся к своему «причалу» Индокитайский полуостров . А серия островных дуг , сг рудившись , наращивала территории Афганистана и Большого Кавказа . Там извергались вулканы , дымилась горячая лава , а пепел вместе с обломками скал , сносимыми с гор , засыпал небольшое краевое море. Это было время распространения тех недавно появившихся трав , деревьев , кустарников , что очень похожи на современных своих собратьев , широко расселившихся по Земле . Они пришли в мир с оригинальным «изобретением» — с защищенным семенем , с плодом , в котором зародышу легче было переносить холодное или сухое безвременье в ожидании благотворных влаги и тепла . Все эти магнолии , дубы , буки , березы , лавры , платаны , злаки (несть им числа ) ботаники назовут цветковыми , или покрытосемянными . Да , наступала эпоха их господства. Между тем вдоль северных берегов Тетиса срастались арх ипелаги островов . В его западной части существовала разделенная узкими морями и проливами мозаика микроконтинентов . Они сближаются , скучиваются в единую массу , поднимаются альпийскими горами . Это уже первые серьезные столкновения внутри Тетиса. И вот к южн ой окраине Евразии приращиваются Балканский полуостров и Малая Азия , Малый Кавказ и Армянское нагорье . Все ближе к современным очертаниям территория Ирана и Афганистана. 25 млн . лет назад Южно-Тибетский микроконтинент врезался в Азию северо-западнее Индоки тайского полуострова . А вслед за ним туда же навалилась всей своей массой громада Индостана . Произошла настолько мощная катастрофа , что скорость дрейфа южного материка , еще недавно достигавшая 15 см в год , упала более чем втрое . Но мощное его давление дол г о еще не убывало , о чем свидетельствует высота Гималайских гор , продолжающих расти поныне. Здесь нужно напомнить , что слова «врезались друг в друга» , «столкнулись» не следует понимать в буквальном смысле . Речь постоянно идет о движении очень медленном , пра ктически невидимом и даже с трудом поддающемся инструментальному измерению . Но при этом , конечно , вполне реальном движении , ведущем к вполне зримым переменам в облике нашей планеты. В последние 10 млн . лет Аравия и Евразия сблизились почти на 400 км . Это п роизошло благодаря поддвигу плит . В завершающую стадию вступило строительство всего Кавказа , горных целей Загроса , и Тавра , территории современных Турции и Ирана . Тетис перестал существовать . Аравия окончательно соединилась , со своим северным соседом , сох р анив от древнего океана лишь , южную котловину Каспия , Черное и Средиземное моря. Примечательна дальнейшая судьба последнего . Оно неоднократно пересыхало из-за того , что время от времени мелел и «закрывался» Гибралтарский пролив . Стихия вообще обходилась с ним столь же своенравно , как свежий ветер с незапертой , калиткой . Когда «калитке» случалось захлопнуться надрлго Средиземное море , испарившись , превращалось в обширную впадину с мелкими солеными озерами посреди , с глубокими каньонами , прорытыми реками в с к лонах бывших берегов , И тогда ничто не препятствовало сухопутным контактам между сблизившимися континентами . Всего 5 млн . дет назад суховеи перегоняли здесь с места на место клубы солоноватой пыли. В это же время на другой стороне земного шара , вдоль запад ной окраины Атлантики , подходило к финалу сближение Северной и , Южной Америк . После раскола Пангеи они долгое время дрейфовали как бы параллельными курсами . Но потом расстояние между ними довольно быстро стало сокращаться . За 20 млн . лет оно уменьшилось н а 750 км . Между тем большой архипелаг островов , столкнувшись с южным материком , соорудил береговые хребты на территория будущей Венесуэлы. Затем с запада усилился поддвиг под Карибскую плиту . Над ее краем стала подниматься цепь подводных вулканов . А им навс тречу двигался мощный подводный хребет . Так между северным и , южным коатинентами образовался фундамент растущего моста . Над водой он поднялся 3,5 млн . лет назад . Это и был Панамский перешеек. К тому времени цветковые уже господствовали в земной флоре. Кста ти сказать , и сегодня геологию Центральной Америки не отличает полный штиль . Напротив , у всех нас на памяти сильнейшее землетрясение в Гватемале . Такая же катастрофа в Никарагуа полностью уничтожила центральную часть ее столицы . Поныне курятся вулканы Мом о томбо и Сантьяго возле города Масаия . Но это к слову. А теперь самое интересное . Если всю эту схему неомобллистских реконструкций наложить на карту Вавилова , то обнаружится , что выделенные им центры полностью совпадают с районами недавних стыковок островны х дуг малых и больших контлнентов как в Восточном , так и • Западном полушариях. Крупнейший южяоазиатский центр — это вся восточная часть закрытия Тетиса . Причем характерно , Вавилов подчеркивает и общность , и различие богатой дикой флоры Индии , Индокитая и Зондских островов . Мобилистсиие реконструкции дают тому естественное объяснение . Причаливание Индостана вначале обеспечивало широкие контакты его наземного населения с прилегающими азиатскими территориями , в том числе и с уже надежно занявшим свое место И н докитаем . Но между двумя полуостровами рос гористый барьер Восточной Бирмы , который do прошествие времени отделил их друг от друга , обеспечив тем самым определенную самостоятельность дальнейшего развития их биот. Нечто подобное , ло-видимому , произошло еще раньше , когда Индокитай сминал борт Китайского материка : сначала контакты , затем относительная изоляция . Не случайно Вавилов объединил оба этих сопредельных района (юг Китая и полуостров ) в один очаг в составе общего центра. Принадлежность к нему Зондского архипелага определилась , надо думать , узостью Малаккского пролива , а некоторая самобытность очага — его островным положением. Становится также понятным механизм образования китайского центра . Будучи некогда отдельным материком , Китай задолго до встречи с Индостаном уже пережил столкновение с Сибирским континентом , что не могло не отравиться на составе его флоры . И вот новые взаимные обмены , смешение «народов» . В результате — особая сложность и неповторимость растительного мира , закреяяеняые надежной обосо б ленностью , которую вот уже миллионы лет обеспечивают непреодолимые Гималаи , Гиндукуш и Памир. Получают геологическое объяснение и существование еще одного обширного центра , включающего в себя все территории от Малой Азии до Северо-Западной Индии . Это район закрытия срединной части Тетиса . Здесь сгрудилась воедиио пестрая мозаика островных дуг и микро континентов , каждый из которых когда-то имел более или менее самобытное растительное население . Современный облик оно обрело , пройдя через встречи друг с другим и под воздействием биот восточного и северного соседей . Потому-то Вавилов и выделил в этом центре несколько обособившихся очагов ; Кавказ , Малую Азию (с Палестиной , Ираном , частью Средней Азии ) и северо-западный угол Индостана (с Южным Афганистаном ). Единс тво средиземноморского центра — естесгвенное следствие сближения берегов Африки и Европы , особенно если учесть частые захлопывания гибралтарской «калитки» , после которых окраины обоих материков на какое-то время становились , в сущности , единой сушей. Вавил ов подчеркивал , что выделенные им центры не имеют по понятным ботаническим причинам абсолютно четких границ . Есть у того и причины геологические : отдельные районы всей полосы альпийской складчатости — от Пиренеев до Гималаев — возникали не обособленно , а к ак звенья единой цепи событий , связанных с закрытием Тетиса. Особняком стоит маленький эфиопский центр с родственным йеменским очагом . Причина их общности очевидна . Всего несколько миллионов лет назад , то есть до раскрытия Красного моря (его берега паралле льны ), оба района составляли единую территорию . А вот изоля * ция ... Ее понять труднее . Возможно , сначала этот центш был связан со всем , что происходило в средней част ! Тетиса и по его берегам , а потом был отделен от привыч» ного региона широкими полосами м олодых пустынь Северной Африки и Аравии... Что же касается Западного полушария , то тут приуроченность вавиловских центров — Андийского и Центральноамериканского — к местам столкновений островов и континентов , что называется , очевидна . Очень уж явственно ск онцентрированы места бурных преобразовав ний флоры в районах недавних геологических «штор ! мов» , | Вавилов постоянно подчеркивал , что выделенные иМ центры — настоящие мастерские природы по производ .1 ству новинок растительного мира . • — Эти территории,— го ворил он,— обнаруживают большое разнообразие как видов , так и еще в большей степени внутривидового разнообразия разновидностей и мелких наследственных единиц ... Идет могучий процесс внутривидового формообразования. С каждой новой экспедицией он получал подт верждение , что подмеченная им особенность типична для всех центров . Больше того , она типична для большинства населяющих их растительных видов . Вот его короткие , но очень выразительные записи : «Исключительное богатство генов пшеницы и ячменя обнаружено в ма ленькой Абиссинии». «Одним из интереснейших районов первичного формообразования и видообразования для пшеницы и ржи и в , особенности для плодовых является наше Закавказье ... Особенно велико разнообразие пшениц в Армении , здесь более 200 разновидностей из о бщего мирового числа в 650... По-видимому , фаза образования видов продолжается до сих пор». «По пшенице вскрыто заново 3/4 ботанических разновидностей и половина новых видов». «Коста-Рика и Сальвадор , по площади соответствующие примерно 1/100 Соединенных Ш татов , по числу видов не уступают всей Северной Америке». «Из Турции , Ирана и нашей Средней Азии идет все мировое богатство дынь». «По богатству эндемичных видов ... Китай выделяется среди других очагов». «В отношении некоторых растений , как картофель , вскр ытые виды и разновидности буквально революционизируют наши представления об исходном селекционном материале». «О том , что Индия является родиной риса , свидетельствует определенно наличие здесь ряда дцких видов его , нахождение здесь обыкновенного риса в дик ом состоянии и в качестве сорняка». А восклицание Вавилова в связи со всем увиденным на стыке Америк : «Пекло творения !» Но ведь кому из ботаников не известно , что обилие внутривидовых разновидностей бывает не только от пестроты условий среды , но и как след ствие гибридизации ! В данном случае свершавшейся не на селекционных делянках под строгим надзором научной целесообразности , а без всякого надзора и где попало , под влиянием геологической мобильности и при полном попустительстве главного творца— природы. Эт а мысль находит подтверждение у Вавилова . Еще раз заглянем в его записи : «В происхождении ряда видов культурных растений , по-видимому , значительную роль играла отдаленная гибридизация». Но здесь возникает вот какой вопрос . Понятно , когда об этом процессе г оворят в связи с каким-нибудь перекрестноопыляющимся видом , скажем , в связи с кукурузой . Здесь уверенно можно перебирать варианты давних случаев общения не самых близких родственников , вроде * теосинте и трипсакум . А как быть с самоопылителями вроде пшени ц ы ? Разве у них возможна естественная гибридизация ? Ведь каждое растение здесь в течение многих поколений опыляет самое себя. Оказывается , и здесь природа не очень уж строга , случаи самопроизвольных скрещиваний между сортами не раз отмечали селекционеры . Но это всего лишь между сортами . Однако вот что обнаружил во время своих экспериментов известный советский пшеничник Алексей *, Павлович Шехурдин . Он стремился вывести такой сорт , который хорошо бы родил и давал отменного качества муку для саратовских калач е й . Поэтому и предпринял межвидовую гибридизацию — опыт по тем временам (а было это в 1912 г .) исключительно смелый : скрестил твердую пшеницу (имеющую стекловидное зерно ) с мягкой (довольно плодовитой ). Трудность такого «брака» прежде всего в том , что у тв е рдой — 28 хромосом , а у мягкой — 42. Своей цели Шехурдин в конце концов добился , вывел знаменитую саррубру . Но здесь речь о другом . Среди потомков этого «неравного брака» саратовский селекционер обнаружил , кроме твердой и мягкой , ряд видов пшеницы , которые не только непосредственно не участвовали в предпринятом скрещивании , но и вообще не использовались им в работе — таких семян у него просто не было . И вот , словно выскочив из ниоткуда , они сидели на его делянках (цифры в скобках — число хромосом ): английс к ая (28), полба (28), карликовая (42), однозерняяка (14), спелта (42). Об удивительном факте Шехурдин написал в своей статье , опубликованной в сборнике п© селекции и семеноводству . Но видимо , ему тогда , в 1937 г ., не очень поверили , решили , что напутал : соо бщение показалось его коллегам совершенно невероятным. Прошла треть века . Другой известный советский селекционер , академик Павел Пантелеймонович Лукья« ненко , в поисках исходного материала для нового сорта тоже скрестил твердую пшениду с мягкой . И тоже пор азительный фейерверк . Уже во втором поколении наряду с «законными детьми» своих родителей посыпались карликовая , английская пшеницы , полба , спелта ... Понятно , что и на сей раз ни один из этих видов «зримо» не участвовал в искусственной гибридизации. Откуда же они взялись ? Остается одно : в роду то ли твердой , то ли мягкой были пришельцы из других видов пшеницы , признаки которых надолго «законсервировались» . Иными словами , и та и другая — скорее всего потомки естественных межвидовых гибридов . А начинались эт и , по-видимому , многократные скрещивания , надо думать , в ту эпоху , когда прародину современной пшеницы сотрясали геологические катаклизмы. Не раз , стремясь осмыслить механизмы , работавшие в «пеклах творения» , Вавилов находил подтверждение также и полиплоиди и . С каждой экспедицией он получал все больше фактов того , что многие культурные растения и ближайшие к ним дикие виды представляют собой именно полиплоидные ряды по числу хромосом. — Пшеницы ,, овес , хлопчатник , плодовые , табак,— говорил он,— делятся на ви ды , различающиеся по числу хромосом в кратных отношениях. В каких-то случаях он видел результат простого удвоения одних и тех же хромосом , а в других оно становилось обеспечением тиражирования межвидовых гибридов . И приводил пример с табаком . Обыкновенный табак возник от естественного скрещивания диких видов — сильвестрис и русби , обитающих в Южноамериканских Андах . Удвоение хромосом сделало межвидовой гибрид плодовитым. При этом ученый считал нужным обязательно оговориться , что явление это не общее , но все же весьма распространенное. И опять возвращался к впечатлениям и открытиям своих недавних экспедиций. — В Передней Азии мы обнаружили явление естественной полиплоидии среди пшениц , а также среди многих видов дикой флоры , особенно в альпийской и субальпийс кой зонах. Вот такие вполне реальные , хотя и незримые нити связывают вавиловские центры с дрейфом континентов , со многими его катаклизмами кайнозойской эры. Впрочем , так ли уж жестки в данном случае временные рамки ? Неужели ничего подобного не происходило в более ранние эпохи или , наоборот , в более близкие к нам ? Берингия . Ее не стоит искать в атласах . Такой страны нет . Но есть узкий Берингов пролив , соединяющий Тихий океан с Северным Ледовитым и отделяющий Северную Америку от Азии . И еще есть палеогеографи чес-кое понятие «Берингия» , связанное опять-таки со сближением материков . С недавних пор ее считают и ботаническим открытием. Регион включает в себя Чукотку , часть Аляски , остров Врангеля . Еще 3 млн . лет назад все они были единой сушей . И с той поры Беринг ов пролив неоднократно затоплялся и осушивался вновь . На его дне до сих пор вздымается ступенчатая возвышенность , часть которой выходит на поверхность . Это острова Ратманова и Крузенштерна , остров-скала Фаруэй . Подводная возвышенность связана также с приб р ежными поднятиями как Чукотки , так и аляскинского полуострова Сьюард . Все это — развалины «моста» , который в последний раз был сухопутным 14 тыс . лет назад . Считается , к слову сказать , что именно по нему человек проник из Азии в Америку. Ну а чем вызван ин терес ботаников к Берингии ? Здесь обнаружился активный очаг видообразования . Сотрудники Ленинградского ботанического института АН СССР нашли на острове , Врангеля сообщества растений , типичные скорее для степей , чем для тундры . Это реликты обитателей Берин г ии . На Чукотке же , как выяснилось , вообще самая богатая в пределах Арктики флора с большим числом видов , нигде больше не встречающихся . Внутри них , конечно , обилие разновидностей. Думается , Берингия может служить новейшим подтверждением того , что локализац ия районов формообразования либо имеет тектоническую основу , либо возникает в результате колебаний уровня океана. Так не раздвинуть ли временные рамки в другую сторону ? Может , аналогичные мастерские природы , приуроченные к местам геологических катастроф , б ыли и в мезозое , и в палеозое , вообще , с той поры , когда жизнь шагнула на сушу ? Поищем ответ в двух местах . У педантичных палеонтологов , поглощенных опознанием остатков давно исчезнувшей флоры . И опять же у тех , кто кропотливо восстанавливает картины былог о расположения материков. ...Большинство людей ничего не знает об Ангариде . Ее , как и Берингии , тоже нет в составе современных государств . И никогда не было , ибо населяли ту страну не племена и народы , а сообщества эндемичных растений , к тому же ныне вымер ших . Там , конечно , были и животные , но когда говорят об этой территории далекого прошлого , то прежде всего имеют в виду именно ее растительный _мир . И даже называют палеофлористической областью позднего палеозоя — эпохи , отстоящей от нас на 230 — 350 млн . л е т. Представление о существовании Ангариды появилось у геологов еще в конце прошлого века . Его заложили небольшие палеонтологические коллекции , собранные в разных местах Сибири , главным образом в Кузбасском , Печорском и Тунгусском угольных бассейнах . Но лиш ь много позже удалось разобраться , что в коллекциях оказались смешанными образцы , относящиеся к разным временам . Так стал вырисовываться облик более поздней (юрской ) ангарской флоры и более ранней (пермо-карбоновой ). Последнюю поначалу ошибочно признали п о чти целиком аналогичной растительному миру Европы и южных материков той же эпохи. Об этом подробно лет 10 назад писал в одной из своих интересных книг советский палеонтолог Сергей Викторович Мейен , с которым , как вы помните , мы уже встречались . Он же и исп равил ошибку , доказав , что в действительности наука имеет здесь дело с самобытной флорой , не выходившей за пределы Ангариды . А имевшиеся одновременно и сходства и различия он объяснил тем , что хотя «ангарская и еврамерийская флоры десятки миллионов лет эв о люционировали независимо , все же некоторые изменения совершались в них параллельно». То же следует из его описания ангарской флоры того времени . После исчезновения зарослей плаунов раннего карбона их место заняли другие растения . Сначала главным образом па поротники , напоминавшие формой листьев европейские виды . Затем кордаиты — крупные деревья с древесиной , похожей на древесину хвойных . И тоже с «европейскими» листьями . А вот органы размножения у них были совсем иными . Они скорее напоминали шишки тех хвойны х , что широко распространились лишь 100 млн . лет спустя . В этом отношении сибирские кордаиты как бы опережали свое время. Соображение ученого о судьбах ангарской флоры настолько примечательно , что его стоит здесь привести . Он в недоумении. «Ее растения поя вляются в геологической летописи внезапно , с оборванными родственными связями , как будто это какие-то пришельцы , взявшиеся неизвестно откуда , заселившие все северные внетропические земли и исчезнувшие в конце мезозоя». Еще не так давно считалось несомненны м , что Анга-рида — порождение исключительно климатической зональности . Вот сложился там , в центре Евразии , такой-то климат ; все особенности местной флоры — от него ; а ее сходство с еврамерийской объясняется территориальной общностью : все-таки место действ и я — один и тот же континент . Сегодня , благодаря мобилистским реконструкциям , есть основания для иной точки зрения. ...В силуре , 450 млн . лет назад , когда начали появляться первые наземные растения , еще не существовало Евразии в знакомых нам современных кон турах . Были только разрозненные «заготовки» , которым предстояло стать Восточной Европой , частью Сибири , Китаем , Казахстаном , Индокитаем . Обширный Палеоазиатский океан отделял их от сверхконтинента Гондваны , включавшей в себя все нынешние южные материки. Со временем закрывается акватория , разъединяющая Северную Америку и Восточную Европу , и оба эти материка сталкиваются , соединяясь воедино. Спустя 100 млн . лет и Палеоазиатский океан заметно сузился . Его потеснила вновь появившаяся щедрая россыпь островов , сг руппированных в дугообразные архипелаги . Вот часть из них спаялась с Сибирским континентом . Фрагменты того очень давнего шва и сегодня можно видеть в Саянах. Старый океан угасал . Зато зародились два новых : ближе к Гондване — Палеотетис и под прямым углом к нему — неширокий Уральский , лежащий между Сибирским материком и Восточно-Европейским. Как изоляция соседствующих материков , так и долгое их пребывание на сравнительно небольшом удалении друг от друга не могли не сказаться на их обитателях . Отсюда — и сход ства и различия . Тем более что между континентами , словно перевалочно-миграционные пункты , постоянно располагались островные дуги, *По временам архипелаги сталкивались с тем или другим материком , не только наращивая их территории , но и нарушая относительну ю изоляцию их растительных миров отнюдь не мирным вторжением представителей своих собственных «племен» . Следствие : очередная «внезапная» вспышка формообразования . И нет в таком случае «пришельцев» , взявшихся неизвестно откуда . А есть естественный отбор но в ых разновидностей из пестрого материала , представленного , возможно , гибридизацией , возможно , полиплоидией или иными генетическими изменениями растений. Не менее примечательно открытие Мейеном палео-флористической области , где еще в пермское время появилась та новая для палеозоя группа растений , которая считается среди специалистов одной из типичных для более молодой эры мезозоя . Он назвал их татаринами , так как очень много отпечатков их листьев было найдено в отложениях татарского яруса (последнего яруса п е рми ), образовавшегося примерно 235 млн . лет назад. Большая часть материала была прислана ему в Геологический институт АН СССР из полевых экспедиций . Немало образцов ученый собрал сам во время серии поездок на Южный Урал. Из найденного удалось составить пре дставление о форме листьев растений и об их органах размножения . Последнее для систематики особенно важно . Эти органы похожи на небольшие грибы , сидящие на тонких ножках ; у всех шляпок волнистые края , а в центре — ямочка с расходящимися во все стороны кан а вками . Листья похожи на узкие язычки. Такие же грибообразные органы размножения появятся спустя 5 — 10 млн . лет (в триасе ) у целого семейства широко распространенных растений. — Так установилась первая достоверная прямая связь,— говорил Мейен,— между пермско й и триасовой флорами. Сначала отпечатки татарин были найдены только вдоль Уральских гор , или , говоря иначе , в Западной Ангариде . Из чего ученый сделал вывод , что причина их появления прежде всего климатическая . Мол , территория тогда лежала в субтропиках , а предгорья — это области с теплым и не слишком влажным климатом , с большим разнообразием экологических условий , и потому они были благоприятны для быстрой эволюции растений. Но вот у Мейена стало накапливаться все больше материала , и появилась мысль , что речь должна идти не только о Западной Ангариде , а о существовании более обширной флористической области , включающей в себя Предуралье , часть Казахстана , Средней Азии . Потом выяснилось , что она уходит еще дальше на восток . Наконец стала очевидной еще более общая картина . Новая область охватывала Ангариду огромным полукольцом с запада и юга. Невозможно объяснить одними климатическими особенностями возникновение оригинальной флористической полосы , протянувшейся от Северной Двины через Южный Урал вплоть до Кита я . Правдоподобней совсем иное. В перми , примерно 270 млн . лет назад , произошло столкновение Сибирского континента с Восточной Европой и с Казахстанским материком . Когда сгрудившиеся блоки суши вытеснили разделявшие их воды , исчез Уральский океан . Только сл ед остался — еще один шов на суше . Его фрагменты вдоль всего Уральского хребта . В южной части хребта есть урочище , где небольшая речка очень хорошо обнажила древние подводные постройки . Зрелище удивительное ! В одних местах всю толщу крутого берега занимаю т застывшие потоки базальтовой лавы самых причудливых форм : то в виде оплывшего на свечах воска , то похожее на тесто , убежавшее из квашни . В другом месте вскрытое речкой сооружение похоже на полуразрушенный готический замок с остроконечными башнями... Места отбора образцов , содержащих остатки и отпечатки татарин , довольно четко , хотя и пунктирной линией , прочерчивают полосу столкновения Сибири с окружающими ее материками , включая и Китайский , врезавшийся в Евразию на рубеже перми и триаса . С этого же времен и (что не менее важно ) началось , по словам Мейена , исчезновение прежней ангарской «кордаитовой тайги». Кстати , интересно отметить и вот какое даблюдение Мейена . Среди своих татарин он обнаружил , так сказать , несколько оттенков — разновидности , отличающиеся друг от друга по типу пыльцы . Что это ? Характерное расщепление у потомков какого-то межвидового «брака» ? Тогда же , 270 млн . лет назад , произошло еще одно грандиозное столкновение материков— Гондвана сомкнулась с огромным северным континентом . Это было обра зование великой Пангеи , объединившей почти все земли планеты . И до того Гондвану , существовавшую с докембрия и заселявшуюся ,с силура , постоянно атаковали со всех сторон многочисленные островные дуги . Было ли каждое из тех столкновений тоже «пеклом творен и я» ? А почему бы нет ? Правда , подтверждений тому сегодня пока не встретилось . Их еще предстоит найти . Хотя сделать это будет , конечно , непросто , слишком многое уже бесследно растворилось во мгле лет. До сих пор у нас с вами речь шла главным образом об обита телях суши и континентальных шельфов . А сказывалось ли перемещение плит планеты на ее остальном подводном населении ? Или там двигателями эволюции жизни были иные силы ? ЖИВАЯ ЛЕСТНИЦА ДО САМОГО ДНА. ...Это был очень памятный рейс 1956 г . Дизель-электроход «Обь» , доставив на ледовый материк первую советскую антарктическую экспедицию , возвращался домой . Кроме обычных транспортных функций , корабль должен был выполнять к большую исследовательскую работу . На нем находился геологический отряд , которым руководил океанолог , ныне член-корреспондент АН СССР Александр Петрович Лисицын . На каждой стоянке в открытом море (а такие станции-стоянки были предусмотрены по всему пути следования «Оби» ) в действие приходили судовые лебедки — под воду отправлялись дночерпатель и ли грунтовая трубка. Лисицына и его сотрудников интересовали на океанском дне осадочные отложения. Сюрпризы начались сразу же , как только за полосой материкового склона Антарктиды пошло настоящее глу- k боководье . В поднятых со дна пробах грунта неизменно б ыли валуны , их обломки , перемешанные с тонким , словно истертым материалом и с рыхлым илом . Полное отсутствие скатанной гальки . Почти никаких следов сортирующей или какой иной работы воды . И такое — на протяжении сотен миль. Еще мокрые и как бы заключавшие в себе мрак морских глубин валуны долго переходили из рук в руки . В оценке грунтовых проб , поднятых с океанского дна , все были единодушны — морена . Но как она очутилась на такой глубине , почему занимает столь обширное пространство ? Дело в том , что морена — творение ледников . Сползая с возвышенных участков своего ложа , ледник обычно сдирает глыбы горных пород , дробит их по дороге , истирает , царапает , делает валуны похожими на утюги , а обломкам помельче (вплоть до песчинок ) придает удлиненную форму . После та я ния льда остается мешанина крупного , среднего и тонкого материала — как было собрано , так все и брошено . Это и есть морена . На суше. Но чем сотворена морена на глубоководном дне ? Если считать , что сюда доходили материковые льды Антарктиды , то надо допустит ь , что в недавнем прошлом уровень Мирового океана был ниже на.З— 4 км (!) и потом бистро поднялся , а оледенение в Южном полушарии простиралось чуть ли не до берегов Австралии . Абсурд Лисицын высказал предположение , что моренный материал доставлен сюда плаву чими айсбергами . Морская геология в то время не признавала за айсбергами суще-венной роли в осадочном процессе на глубоководье . Считалось , что они могут занести лишь случайный мусор . Тем более что осадочные породы на всем океанском дне вообще представляли с ь практически однородными. И все же Лисицын высказался за айсберги . У него уже накопились данные для такого заключения . Несколько лет назад он занимался изучением Охотского и Берингова морей , на дне которых далеко от побережья тоже обнаружилось много камен ных наносов (правда , в основном галечник ). Лисицын доказал , что туда их доставили из прибрежной полосы тающие льдины . А сюда , по всей видимости , морену с материка принесли айсберги. «Обь» вышла в широты , куда крупные льды не заплывали . И тогда драга перест ала приносить со дна моренную мешанину . Строгой границы не прослеживалось , переход был постепенный , но дно явно пошло совсем другое. Существенно изменился и состав морской взвеси . Лисицын был одним из первых , кто начал обстоятельно исследовать морскую взве сь. «Обь» возвращалась домой через Индийский океан . Позади остались южлый тропик , экватор . В один из ясных дней , когда судно пересекало Аравийское море, небо вдруг заволокло бурой мглой , словно наступили сумерки . Хотя солнце стояло в зените , оно потускнело и выглядело красноватым диском. Потом узнали : над Аравийским полуостровом пронеслась пыльная буря ; сильный ветер поднял мельчайшие частички песка на большую высоту и пронес над океаном. Изучая запыленность воздуха , Лисицын выяснял , велика ли в морских отл ожениях доля пыли , занесенной по воздуху с материков . Чуть только позволяла погода , в носовой части корабля над палубой поднимали «паруса»— нейлоновые сети с очень мелкими ячейками . Трение встречного воздуха наэлектризовывало нейлоновое полотно , и на него налипала та пыль , которую несли морские ветры. Раз в сутки геологи снимали свои «паруса» , промывали их в дистиллированной воде , извлекали аэрольный осадок . Потом — микроскоп , анализы. Близ Антарктиды и в экваториальной части Индийского океана воздух был кр истально чист — за сутки «паруса» едва набирали миллиграммы пыли . И взвеси в воде здесь было ничтожно мало , меньше , чем в московской водопроводной. Однако уже на подходе к Аравийскому морю «улов» пыли стал заметно увеличиваться— сначала в десятки , потом в с отни раз. Интересно , что и состав аэрозолей резко менялся в зависимости от того , в каком широтном поясе находилась «Обь» . В северо-западной части Индийского океана это была пыль , принесенная из пустынь . И такая же ; пыль присутствовала в морской взвеси . Она же составляла иногда более половины пробы грунта со дна океана. Словом , глубоководные осадки здесь тоже имели свою специфику. Когда по возвращении домой все эти факты были обработаны в институте океанологии АН СССР , то тогдашний научный руководитель Лисиц ына Пантелеймон Леонидович Безруков (впоследствии член-корреспондент АН СССР ) высказал мысль , что дно океана от Арктики до Антарктики , хоть и не является полным подобием суши в смысле деления на климатические зоны , все же по-своему (и довольно четко ) отра ж ает их . Это была лишь догадка , рабочая гипотеза. Если , плавая под водой з маске , нырнуть и потом начать подниматься навстречу солнечному лучу , то сквозь стекло становятся хорошо заметными мельчайшие соринки . В иных местах , особенно неподалеку от берега , их нескончаемый рой . Поначалу как-то не укладывается в голове , что тонкая взвесь и есть тот строительный материал , из которого складываются мощные толщи осадочных пород Земли . А между тем так оно и есть. На суше осадочные толщи местами достигают 10 км , Это с лои и прослойки , в которых чередуются всем знакомые глины , песчаники , известняки , хорошо сцементированные галечники . Вот уж где действительно запе -. чатлена большая часть биографии Земли . Люди давно стремились понять , существуют ли в осадочных процессах к а кие-либо закономерности. Наиболее обоснованную теорию на этот счет построил в 50 — 60-х годах наш соотечественник академик Николай Михайлович Страхов . На континентах он выделил четыре типа осадочного процесса : ледовый , гумидный (влажный ), аридный (засушливый ) и вулканогенный. В первом работает лед , а главные признаки — отложение морены и полное отсутствие остатков живых организмов . В гумидной зоне влаги больше выпадает , чем испаряется , и потому все определяется деятельностью воды : здесь нет отложений легкорас творимых солей , но зато накапливаются бокситы , залежи железа , марганца , угля . Разрушенный материал рассортирован водой : в одном месте хорошо скатанная галька , в другом — песок или тонкие илы . И конечно , много остатков организмов. В аридных зонах , наоборот, доминирует испарение . Отсюда — засолонение , пласты гипса , сульфатов , карбонагов и других легкорастворимых соединений кальция, магния , натрия , калия ; биологические участники процесса явно угнетены . Ну а вулканогенный тип — это царство изверженных пеплов , п ыли и бомб ; их распространение и состав не зависят от климата. Классификация , как видите , лаконичная , но емкая . Она хорошо согласуется с тем , что сегодня окружает нас в природе . В общем , это надежный помощник в определении климатических зон как современнос ти , так и далекого прошлого , а еще довольно четкое руководство Аля поиска большой группы полезных ископаемых . «Но только на материках»,— подчеркивал Страхов. А в океанах ? Считалось , что материал для морских отложений поставляют главным образом реки , а разн осят поверхностные течения ; они «разбегаются» на тысячи километров в меридиональном и широтном направлениях и все перемешивают . Какую-то часть осадочного материала с суши доставляют айсберги и ветры , но » он вовлекается в непрерывное движение вод , поэтому считалось , что в океанских осадках «совсем нет ... морены , эоловых отложений» ; некоторое разнообразие в эту общую монотонность вносит лишь сортировка речных и ледовых выносов — материал покрупнее откладывается близ берегов , на шельфе и материковом склоне , а на глубоководье — самый тонкий . В целом же «на громадных пространствах океана тянутся однотипные , варьирующие лишь в деталях известковые и кремнистые илы либо красная глина». Это были скорее теоретические предположения . Фактического материала — океанских донных проб — было еще крайне мало. Только в начале 60-х годов изучение морских осадочных отложений приобрело широкий размах . Установили , что мощность осадочных пород на окраинах океана не превышает материковые нормы , достигая 10 — 12 км (больше — лишь в дел ьтах таких крупных рек , как Амазонка , Миссисипи , Ганг ). Но чем дальше от берегов , тем тоньше осадочный чехол . В центральных частях океанов— не более километра , а чаще — сотни метров . На гребнях срединно-океанических хребтов — практически сходит до нуля . Т а м лежат только твердые изверженные базальты. А вот еще поразительное открытие : в гумидных зонах океана толщи отложений в несколько раз больше , чем в аридных (обнаружились и такие ). И никакого обмена (перемешивания ) осадочным материалом между зонами не прои сходит . Для каждой (в зависимости от климата ) характерны своя мощность осадков и их состав . Только в пределах самих климатических зон мощность этих отложений менялась симметрично по обе стороны от срединно-океанических хребтов , так как ложе океана медленн о раздвигается , разрастаясь за счет подъема мантийного материала , а вместе с ложем словно на транспортерной ленте смещаются в разные стороны а осадки . Близ гребня они просто не успевают накапливаться. Иными словами , закономерности стали выявляться уже при изучении мощности океанских осадков : она зависела и от климатических зон , и от тектонических условий ; имело значение также расстояние от берега , глубина ... Какая уж тут монотонность ! С годами появились новые факты , противоречившие представлениям об однообр азии океанского осадочного процесса . Да и главенствующая роль поверхностных течений уже вызывала сомнения . Во время плаваний по дальневосточным морям и близ Антарктиды Лисицын постоянно убеждался , что течения лишь транспортировали льдины , которые по мере т аяния теряли материал , принесенный с континентов . Тот укладывался на дно почти без сортировки и сноса . В Бенгальском заливе (Индийский океан ) главные поставщики глинистой и песчаной мути — реки Ганг и Брахмапутра . Однако распространяется она и осаждается н е в соответствии с поверхностной системой циркуляции вод (широтной ), как следовало ожидать , а поперек нее — с севера на юг . Или в Атлантике : осадочный материал из Северной Америки , прежде чем отложиться на дне , переносится не в сторону движения Гольфстрим а , а в противоположном направлении — под действием иных , придонных течений. С годами Лисицын все больше убеждался , что основная часть речного выноса вообще не достигает глубоко-водья , а оседает в устьях рек , в дельтах , эстуариях . Лишь наиболее тонкий матери ал длинными шлейфами тянется в сторону глубоководья . Поверхностные течения к этим перемещениям совершенно непричастны. Немало походив по белому свету под нейлоновыми «парусами» , Лисицын и его коллеги В . Н . Живаго и В . В . Серова убедились , что пыль , унесенн ая воздушными потоками с континентов , попав в океан , не разносится течениями , а осаждается главным образом в той же широтной полосе . Это было доказано детальными исследованиями океанского аэрозоля . Оказалось , что на дне глубоководья в аридных (засушливых ) зонах скапливается удивительно много эолового материала , то есть принесенного ветром,— больше половины всего осадка . Причем расположены эти зоны и в Северном и в Южном полушариях Земли примерно на равном расстоянии от экватора , так же как расположены засу ш ливые зоны на материках . Словно это продолжение пустынь в океанах. С годами в подтверждение зональности морского осадочного процесса внесли решающий вклад живые маркеры. Температурные контрасты в Мировом океане не так велики , как на суше,— не более 30 град усов между полярными областями и экватором . Причем это у поверхности океана , а на дне почти везде постоянная температура— около нуля . Казалось бы , нет оснований говорить , будто расселение мирской флоры и фауны строго связано с климатическими поясами Земли. Среди морских растительных организмов главную роль играют микроскопические диатомовые водоросли . Они составляют более двух третей обшей биопродукции океана . И обитают буквально повсюду . Почти столь же широко распространены и некоторые представители зоопл а нктона — фораминиферы , радиолярии. Соображения насчет монотонности океанских отложений основывались отчасти именно на этом . Но лишь отчасти , потому что материалу биологического происхождения здесь отводилась второстепенная роль . Считалось , что доля органич еских остатков , достигающих глубоководного дна , совсем невелика (большая их часть растворяется по дороге ). Исключение — мелководные шельфовые зоны , окружающие континенты , известные богатством всевозможной жизни. Советские ученые — академик Лев Александрови ч Зенкевич и член-корреспондент АН СССР Вениамин Григорьевич Богоров — были гидробиологами . Их интересовало главным образом живое население Мирового океана . В 50-х годах они пришли к выводу , что прежде всего сама водная среда в разных районах океана далек о не однотипна . А специфика среды определяет условия питания и развития живых существ . К тому же обитатели океана связаны друг с другом длинными пищевыми цепочками . Первое звено такой цепочки— микроскопические водоросли. Им нужны свет и соответствующая конц ентрация в воде минеральных солей (азота , фосфора , кремния ). Если солнечных лучей хватает , питательные соли в , при поверхностном слое используются быстро , фидопланктон развивается нормально . Глубины океана всегда богаты минеральной пищей , но там мало потре бителей , ибо недостаточно света для развития фитопланктона. — Где дверь этой «кладовой питательных веществ» приоткрывается в сторону верхних слоев моря,— говорил Богоров,— там и будет пышное развитие жизни . А открывает эту дверь своеобразный «привратник» — вертикальное перемешивание морских вод , которое иногда совершается весьма бурно , а иногда чрезвычайно слабо. Вблизи Антарктиды постоянно охлаждающиеся поверхностные воды опускаются , а на их место поднимаются глубинные , таким образом , в этой обширной полос е фитопланктон получает хорошее питание. В поясах умеренного климата перемешивание океанских вод связано с сезонными колебаниями температуры . За зиму поверхностные слои , охлаждаясь , уплотняются и опускаются вниз , а их место занимают более теплые , из глубин . Поэтому весной здесь происходит взрывопо-добное размножение микроводорослей — настоящее «цветение» океана. Иная обстановка в тропических водах . Вечное лето , казалось бы , должно обеспечить неизменное благоденствие всем формам жизни . Так оно действительно и есть , но не во всей тропической полосе , а только в ее средней части , в приэкваториальной , там , где воду перемешивают широтные течения и противотечения . Немного севернее или немного южнее — застой на больших пространствах . Палящее солнце и высокая сухост ь воздуха вызывают здесь сильное испарение . На некоторой глубине возникает более соленый , а следовательно , и более плотный слой — своеобразная заслонка , препятствующая подъему вод , насыщенных питательными веществами . Тепла и света много , но фитопланктон го л одает . А ведь эти водоросли — начало пищевой цепи . Из-за их малочисленности скуден и зоопланктон . Зоопланктоном питаются более крупные существа . Значит , и у тех голодный паек . Выходит , «пустыни» в океане , подобно пустыням на суше , очень бедны жизнью. ...Со ветское исследовательское судно «Витязь» совершало свое очередное плавание по Тихому океану . Экспедицией руководил Богоров . Корабль прошел с севера на юг до Новой Зеландии и с юга на север почти параллельными маршрутами . На протяжении всего рейса , несмотр я на частые штормы , не прерывались исследования водной толщи . В результате впервые были получены как бы два меридиональных разреза Тихого океана — между сороковыми широтами обоях полушарий Земли . Какие полезные сведения это принесло ? Примерно до 30° с . ш ., то есть в полосе умеренного климата , воды хорошо насыщены солями фосфора . Здесь изобилие всяческого планктона , но преобладают диатомовые водоросли. По мере продвижения на юг в поверхностных слоях начала убывать концентрация питательных веществ . И планктон незамедлительно отреагировал : диатомей стало меньше , их потеснили более терпимые к недостатку фосфатов перидинеи . А еще южнее простиралась уже истинная океанская «пустыня» : в теплых водах с минимальной концентрацией фосфатов лишь перидинеи (аридная зона ). В приэквагариальной полосе картина снова изменилась : обилие минеральной пищи , и жизнь , как говорится , бьет ключом — диатомовые снова процветают и представлены большим , чем в средних широтах , числом видов. В Южном полушарии все это чередование повторилось в обратном порядке. То плавание «Витязя» (в 50-х годах ) стало одним из первых свидетельств , что у климатических зон в океане все-таки есть свои живые маркеры . Позднее , когда исследования биологии морей приняли глобальный размах , это блистательно подтвердило сь . Да , диатомей действительно превалируют среди всего населения океана . Но не всюду . И главное , от полюса до экватора существенно меняется их видовой состав . То же происходит и с другими «рганжзмами, Оказалось , что многие представители морской фауны встре чаются только в каком-то определенном районе . Более того , для каждой климатической зоны океана характерны своя сообщества живых существ , связанных и пищевыми цепочками , и приспособленностью к конкретным условиям среды. Но какое значение все это могло иметь для типизации донных отложений , если в них , как считалось , доля органических остатков не составляет и десятой части ? Дальнейшие исследования показали , что имеет , можно сказать , решающее .значение, Лет сорок назад насчитывалось от силы несколько сотен грун товых проб , взятых с глубоководного дна океана и подвергнутых детальному анализу . И образцы добывать было трудно , и методы анализов были не очень-то совершенными . Но вот с годами методы исследования стали надежнее , Институт океанологии АН СССР получлл возм ожность сопоставлять полные анализы уже тысяч грунтовых , проб и кернов бурения . И тогда появилась необходимость внести существенные исправления в прежнее представление о составе океанских осадков. Новые выводы даже для многих специалистов по морской геолог ии оказались ошеломляющими : в глубоководных отложениях примерно половина (!) всего материала — это органические остатки. Особенно примечательно , что дно как бы отражает расселение организмов по акваториям планеты . Прежде всего планктона . У диатомовых кремн истые панцири . И повсюду , где господствуют эти водоросли , грунтовые пробы отличаются прежде всего повышенным содержанием кремния . В аридной зоне , где преобладают перидинеи , или синезеленыег у которых почти нет панцирей , отложения иные — известковые за сче т раковинок некоторых видов зоопланктона . Кроме того , дно показывает , насколько богата жизнью каждая зона и как все они в этом отношении отличаются друг от друга. Здесь уместно рассказать и об особой зоне (или , точнее , обособленной ). Сенсационное открытие с делали в феврале 1977 г ., когда франко-американская экспедиция на подводном аппарате «Алвин» обследовала Восточно-Тихоокеанское поднятие в 320 км к северо-востоку от Галапагосских островов . Целью погружения была геология рифта , то есть места , где раздвига е тся океанское ложе . Акванавты осматривали продольные трещины с натеками лавы . Все здесь говорило о растяжении дна . Они фотографировали базальтовые сооружения самых прихотливых форм , собирали манипуляторами тяжелые обломки темных скал . В общем , занимались р аботой , ставшей для них уже привычной . И вдруг... Это было на глубине 2600 м . В пятне света , излучаемого прожектором «Алвина» , обнаружилось что-то слегка шевелящееся . Рядом — еще и еще . Показалось ? Взволнованные акванавты , не веря своим глазам , принялись о бследовать все вокруг. Сомневаться не приходилось — перед ними были живые существа . Об этом немедленно сообщили наверх , на сопровождавший корабль . Всегда считалось , что большие глубины океана безжизненны , поскольку там нет ни света , ни пищи . А тут — такое. «Оазис» буквально кишел жизнью . В полной темноте обитало множество неизвестных науке организмов . Гигантские , сидящие в трубках черви . Белые двустворчатые моллюски каждый величиной с ладонь . Моллюски помельче располагались целыми друзами , наподобие тех пло тных скоплений , что образуют на скалах мидии . Водились там креветки , слепые крабы и даже рыбы . В общем , целое сообщество удивительных существ , само присутствие которых в таком месте было неожиданным и загадочным , чтобы не сказать невероятным . О существова н ии подобных «оазисов» даже не подозревали. Загадкой представлялся прежде всего пищевой «фундамент» сообщества . Кто же здесь был первичным производителем пищи ? На поверхности океана и вблизи от нее — это зеленые растения , создающие органику с помощью фотоси нтеза . Первая мысль акванавтов : не падают ли сюда «крошки» с того стола , что ломится от яств наверху ? Но вряд ли тем могло поддерживаться такое кипение жизни . Нет , стол здесь имелся явно свой . А какой свой , это выяснилось , когда измерили температуру воды и сделали анализы ее проб. «Оазис» располагался вокруг выходов горячей воды— вокруг гидротерм . Условия в нем были просто-таки тепличные — плюс 10 — 20°С . Но не это оказалось решающим для существования уникального сообщества . Главное установили в Массачусетсом технологическом институте , где сделали анализ проб воды . В океанских гидротермах , как и во многих горячих источниках на суше , обнаружилось много сероводорода . Это ядовитое соединение — излюбленная пища некоторых бактерий . Именно из него они умеют извлека т ь энергию , чтобы превращать углекислый газ в органические соединения , то есть в пищу. Такие окисляющие серу бактерии нашлись и вокруг подводных гидротерм . Вот оно — первое звено . С него и началась пищевая цепь всего сообщества. У некоторых организмов она н ачиналась крайне необычно . Здесь обитали и фильтраторы , отцеживавшие из воды бактерий и поедавшие их . Но правилом были совсем иные взаимоотношения. Один из видов погонофор крайне озадачил исследователей . Нечто похожее нашел еще в 1966 г . американский гидро навт , когда опускался на своем «Дип-стар -4000» на тысячеметровую глубину близ берегов Южной Калифорнии . Он сорвал тогда механической рукой пучок таких же трубок и доставил на поверхность . Второй раз единственный экземпляр однотипного существа подняли в Ат л антике с материкового склона у Гайяны , где оно пребывало на глубине 500 м. И вот теперь погонофора на дне рифта . Причем она существенно отличалась от своих предшественниц , и потому ее назвали «рифтия». Она преобладала среди жителей «озаиса» . Плотные скопле ния рифтий прикреплялись прямо к базальтовым скалам почти у самых отверстий , через которые изливалась горячая вода . Каждое животное представляло ;собой замкнутую трубку длиной до 1 м . На свободном конце тела у рифтий красовался ярко-красный плюмаж щупалец. Но они ничего не ловили . И вообще предназначались не для добычи пищи , скорее , выполняли роль жабр , где шел обмен кислородом , углекислым газом и сероводородом с окружающей средой . Внутри трубки помещалось тело животного. Казалось , эти существа давно должны бы захиреть и погибнуть от истощения , поскольку ни рта , ни малейшего намека на пищеварительные органы у них не было . Однако , судя по всему , рифтиям жилось неплохо . И колония в целом , и каждое существо в отдельности отнюдь не выглядели угнетенными , их шика р ные плюмажи весело трепетали , словно дорогие газовые платочки на ветру . Значит , как-то эти животные питались . Но как ? Секрет удалось раскрыть позже . Он заключался в том , что находящееся в трубке тело погонофоры оказалось заселенным множеством серных бактер ий . Само тело . Хозяин исправно поставлял им газовое сырье , а получал необходимую для собственного пропитания органику . Так и жили , не обижая друг друга. Рифтий даже выработали в своей крови специальный механизм , блокирующий ядовитое действие сероводорода , который , как известно , парализует дыхание живого существа столь же решительно , как и мгновенно убивающий цианистый калий . Здесь же гемоглобин крови совершенно безвредно для всего организма связывал одновременно и кислород для дыхания , и сероводород. Интере сно , местные крабы , живущие тем , что безжалостно объедают у рифтий щупальцы , тоже выработали в себе устойчивость против губительного действия сероводорода. В «оазисе» жили разные виды серных бактерий , но каждая популяция животных — рифтии , моллюски — предп очитала иметь дело только со «своим» штаммом. Вскоре после галапагосских открыли ряд гидротерм в районе Калифорнийского залива . Затем еще севернее целое гидротермальное поле с 24 горячими источниками . Потом дошла очередь до других океанов . И почти всюду в рифтах тоже обнаружились столь же удивительные «оазисы» вокруг отверстий в базальтовых скалах или рядом с параллельными неширокими трещинами. Вблизи некоторых таких выходов горячих вод температура поднималась до 35°С , а внутри отверстий достигала даже 350Г С . Ряд гидротерм назвали черными курильщиками — над ними поднимались струи темных растворов , сильно насыщенных соединениями металлов . А по соседству — населенные «оазисы». Нетрудно себе представить , как хрупка каждая такая веточка жизни , как зависимо ее су ществование от гидротермы , а вернее , от рабочего состояния самого рифта . Ведь именно он — главный даритель всех средств существования . Замри рифт , прекратись раскрытие дна — и рано или поздно обломятся веточки , исчезнут «оазисы» , вымрут целые сообщества о р ганизмов. Остановившихся рифтов на Земле было немало . Некоторые исчезли , поглощенные вместе с краем плиты в зонах поддвига . Но другие поныне доступны исследованию . Есть такой , например , в Филиппинском море . Значит , дну его тоже памятны давние трагедии мале ньких островков жизни. Впрочем , может , это надо отнести к событиям сугубо местного масштаба , не имеющим влияния на судьбы глобальных биот ? Однозначного ответа тут нет . Трудно сказать , что становится спусковым механизмом крупных перестроек в земных сообщест вах . Экологические связи сложны. Но при всех случаях гидротермальные «оазисы» — пример того , в какой большой степени эволюции живых сообществ (по крайней мере , этой особой зоны океана ) могут зависеть от режима работы тектонического механизма Земли. Однако вернемся к другим зонам океана. Приблизиться к правильному пониманию явлений природы уже само по себе ценно . А рано или поздно новые знания потянут за собой новые возможности и умения людей . Так произошло и с системой климатической зональности океанских от ложений , обстоятельно разработанной Лисицыным к середине 70-х гг . Она помогла установить , что донные отложения , покоящиеся сейчас на студеном северо-западе Тихого океана , образовались 150 млн , лет назад близ экватора . Это стало , конечно , еще одним подтвер ж дением справедливости неомоби-листских представлений о разрастании ложа океана . Но не только . Появилась возможность реконструировать положение климатических зон древних акваторий нашей планеты и дополнить биографию подводного населения Земли некоторыми не д остающими страницами. В середине 70-х гг . американское судно «Гломар Чел-ленджер» плавало по всем акваториям планеты . Сообщения об этих рейсах не сходили со страниц мировой прессы . Они поступали с разных концов света , и корабль нередко называли верхом техн ического совершенства. Он предназначался для проходки исследовательских глубоководных скважин . На его палубе возвышалась буровая вышка . В то время наука располагала единственным судном такого типа. Информативность глубокого бурения (особенно в океане ) оказ алась поразительной . Вообще-то , наука всегда развивалась скачкообразно . Каждый такой бросок становился возможным не только в результате осмысления накопившихся фактов , но часто благодаря использованию принципиально новой исследовательской техники . Для сов р еменной геологической науки обретение глубокого бурения стало событием не менее значительным , чем появление микроскопа для биологов , телескопа для астрономов , ускорителей элементарных частиц для физиков . Нашему поколению выпало быть свидетелем прорыва чел о вечества в заоблачный космос . Но также в «космос» подводный и подземный . Этот прорыв принес поразительную по богатству информацию об окружающем нас мире. Со своим делом «Гломар Челленджер» справлялся умело . Оснащенный навигационной системой , учитывающей ин формацию с искусственных спутников Земли , он способен был со снайперской точностью выйти на место бурения в открытом море . А начав работу , застывал над колонной труб , словно намертво прикованный к дну десятком якорей . Но он не пользовался ни одним . Специа л ьные боковые винты , управляемые компьютером , удерживали корабль в избранном месте даже при очень высоких волнах и штормовом ветре . Лисицын , участвовавший в плаваниях «Гломара Челленджера» как специалист по донным осадочным отложениям , вспоминал впоследств и и : «Во время тайфуна «Виола» , который был так силен , что вызвал разрушения и человеческие жертвы на Филиппинских островах , электронная система уверенно удерживала корабль в заданной точке без участия человека». «Гломар Челленджер» мог бурить практически в любом районе океана , исключая разве что полярные , покрытые крепкими льдами . В его рейсах постоянно участвовали специалисты из многих стран , что стало свято соблюдаемой традицией . Иностранцы здесь работали , на равных с американским персоналом , вместе изуча л и и интерпретировали собранный материал . А это делало результаты каждого рейса «Гломара Челленджера» объективнее , осмысленнее и , следовательно , авторитетнее. В первых же рейсах выяснилось , что в мягком осадочном чехле океанской коры часто встречаются просл ои кремней . Это открытие было неожиданным для геологов и крайне неприятным для буровиков . Даже самое прочное долото с алмазной коронкой брало кремни с превеликим трудом. — Если при бурении обычных осадков океанского дна,— вспоминает Лисицын,— керн длиной 9 м выбуривался за считанные минуты , то проходка нескольких сантиметров океанских кремней занимала многие часы и часто заканчивалась полным разрушением долота. Вообще-то , менять долото — дело для буровиков привычное , хотя и хлопотное . Но вот вторично попада ть на глубине в устье той же скважины — трюк , если можно так сказать , высшей сложности . Но юмора на корабле не теряли и говорили , что проделать такую процедуру , в сущности , не сложнее , чем с крыши небоскреба попасть концом веревки в горлышко стоящей на тр о туаре бутылки. Кремни , конечно , были не подарок . Однако так считал кто угодно , только не палеонтологи . Для них труднопроходимые прослои казались на редкость красноре-йивыми . В скважинах , пробуренных в Карибском море , вдалось добраться до осадков , отложивши хся более 70 млн . лет назад (верхний мел ). В них привлек внимание комплекс радиолярий — одноклеточных животных с ажурным кремнистым скелетом ; их еще называют луче-виками опять-таки за красоту скелета . Они и сегодня составляют немалую часть океанского зооп л анктона (хотя это , конечно , уже другие виды ). А особый интерес исследователей к древним радиоляриям объяснялся тем , что несколько ранее с «Гломара Челленджера» бурили в восточной части Тихого океана и тоже поднимали керны верхнемелового возраста , в которы х тоже попадались остатки обладателей ажурных кремнистых скелетов . Как-известно , между Карибским морем и Тихим океаном — барьер Центральной Америки . Но в кернах , поднятых и там и тут , были почти аналогичные комплексы видов радиолярий . Впрочем , секрета тут н икакого нет. Помните , мы с вами говорили о расколе Пангеи ? Он как раз и произошел незадолго до мелового времени . Между северным и южным блоками суши раскрылся Тетис . Тогда образовался сквозной обмен водами в экваториальной полосе Мирового океана . Естествен но , что в одной и той же климатической зоне расселились близкие виды тропического зоопланктона , в том числе радиолярии. Часть теплых вод этого циркумэкваториального течения еще долго будет греть также и полярные области , отклоняясь от западных побережий ок еанов на север и на юг . Но к этому мы вернемся несколько позже , а сейчас продолжим о сквозном проходе близ экватора. Он был недолговечен . Столкновение Аравии с Евразией изолировало две впадины : Средиземное море и Индийский океан . Отныне для биоты каждой из них начался независимый друг от друга путь развития . Это произошло приблизительно 25 млн . лет назад. Но Гибралтар еще оставался широким проходом , американские материки лишь начали сближаться . Широкий обмен водами между молодой Атлантикой и Тихим океаном о ставался прежним . Как и общность их обитателей. В конце концов сузился Гибралтар , начала то и дело захлопываться его «калитка» , на западе Атлантику запер Панамский перешеек — пришло время новых изоляций . Вроде бы по-прежнему у каждой из крупнейших акватори й Земли — Тихого , Атлантического , Индийского океанов — имелась экваториальная зона , вроде бы по-прежнему обитали в ней близкие виды , но их судьбам уже было уготовано разное. Сегодня на Земле известно более 7 тыс . видов радиолярий . А ведь эти лучевики — лиш ь небольшая часть сложных экологических сообществ , каждое из которых по-своему реагировало на происшедшие в мире тектонические изменения и уж , конечно , не осталось неизменным. Действие дрейфа континентов на эволюцию морской биоты подтверждают и события , св язанные с обособлением Антарктиды . Тут следует еще раз поинтересоваться результатами рейсов «Гломара Челленджера» . Вот что рассказали пробуренные им скважины. 80 — 40 млн . лет назад температура экваториальных районов была близка к современной . А в умеренных и полярных была гораздо выше . То есть тепло активно переносилось течениями , главным образом вдоль меридианов . Антарктида и пока еще сочлененные с ней материки располагались тогда в районе Южного полюса . Но теплые течения согревали их , обеспечивая устойчив о умеренный климат . У побережья Антарктиды средняя температура моря была не ниже 12°С . Поверхностные воды опускались ко дну и сохраняли там примерно ту же температуру. Однако с расколом и перемещением континентов начали меняться сила и направление теплых те чений . 55 млн . лет назад Австралия , Антарктида и Южная Америка оставались все еще едины . Но вот первая отделилась и пошла смещаться к северу . Глубоким и широким этот тасманский просвет стал , понятно , не сразу . Но все равно очень быстро охлажденные воды из юго-восточной части Индийского океана частично оттеснили направлявшееся с севера теплое Восточно-Австралийское течение . Температура вод к югу от Новой Зеландии вскоре существенно снизилась — с 19 до 12°С. Но в Антарктиде еще стояли лиственные леса , а ближе к стыку с Южной Америкой росли даже теплолюбивые араукарии и саговые пальмы . Соответственно и в близлежащей акватории благоденствовало население умеренной зоны . Значительная часть ее планктона оставляла после своей гибели главным образом карбонатные (изв е стковые ) отложения. 38 млн . лет назад Австралия отодвинулась от своих недавних соседей настолько , что пролив южнее нее стал широким и глубоким . В него уже беспрепятственно хлынули охлажденные воды , которые теперь уже полностью оттеснили теплое Восточно-Авс тралийское течение и устремились дальше , вокруг Антарктиды . На восточной ее территории наступило резкое похолодание . Так . на вершинах гор Гамбурцева и соседних возвышенностях , появились ледники . Постепенно они слились и образовали единый щит . Сравнительно небольшой . Но его появление сказалось на некоторых других возвышенных районах континента . Ледники возникли на Земле Королевы Мод и в Трансантарктических горах . Студеный щит распространился почти на всю Восточную Антарктиду. Между тем свободно огибающие ее охлажденные воды (их температура упала до 4 — 5°С ), достигнув западных берегов Южной Америки , поворачивали на север . Они добирались до тропиков и вливались в Южное экваториальное течение Тихого океана , разбавляя его . А так как это течение , в свою очередь , т о гда еще проникало в Индийский океан через обширный проход между Австралией и Юго-Восточной Азией , то стало несколько холоднее и в тропических районах. Правда , в Западной Антарктиде еще не было холодно . Связь с Южной Америкой по суше не прерывалась , и в мор е Уэддела по-прежнему проникало теплое течение из Атлантики . Ничто ему не препятствовало омывать обширное побережье . Там все еще шумели густые лиственные леса . А в акватории благоденствовали обитатели умеренной зоны . Но тому благоденствию оставался уже не д олгий срок. Около 25 млн . лет назад Австралия , продолжая свой дрейф на север , перекрыла Южному экваториальному течению проход в Индийский океан , и оно повернуло на юг . От этого усилилось Восточно-Австралийское течение . Его теплые воды снова стали частично достигать берегов Антарктиды . Там несколько потеплело. Однако 12 млн . лет назад ситуация резко изменилась . Началось , разумеется , с очередных тектонических катаклизмов . Южная Америка окончательно оторвалась от Антарктиды . Раскрылся широкий пролив Дрейка . Эт о , казалось бы , локальное событие гулко отозвалось буквально повсюду. Холодные воды , окаймлявшие Восточную Антарктиду , хлынули в Южную Атлантику . Они оттеснили теплое течение от берегов моря Уэддела . Ничто больше не мешало их движению вдоль всей Западной А нтарктиды . Кольцо вокруг самого южного материка замкнулось , поставив плотный барьер на пути усилившегося было Восточно-Австралийского течения . Температура воды у берегов Антарктиды опустилась до 2°С. Теперь оледенение охватило и западную часть континента . Он оказался полностью изолирован циркумполярным течением и образовавшимся обширным холодным фронтом. В составе обитателей подводного царства тоже незамедлили произойти большие изменения . О том рассказали керны , поднятые из пробуренных скважин . На смену кар бонатным отложениям пришли кремнистые — принципиально иные , мощные накопления на дне всего приантарктического района . Это означало , что планктонные организмы , строившие свои скелеты из кальция , уступили место тем , что предпочитали использовать для той же ц ели кремний . А планктон , как известно , находясь на нижней ступеньке биологического сообщества , многое в нем определяет. Может , это имело сугубо местное значение ? Но вот палеонтолог Мейен , например , был убежден , что глубокие перемены во флоре и фауне Земли всегда начинались не сразу повсюду , а с отдельных регионов , и лишь впоследствии принимали глобальный характер. Кстати сказать , с оледенением Антарктиды похолодание распространилось на всю планету , сказавшись и на величине климатических зон , и на видовом со ставе всей земной биоты . В том числе , конечно , и морской . Сначала образование Восточно-Антарктического ледникового щита привело к резкому изменению климата ряда регионов Земли . В экваториальных районах Тихого океана температура поверхностных вод снизилась с 28 до 22° С . В Северной Бразилии субтропическая флора сменилась умеренной . Все это , конечно , связано с увеличением альбедо нашей планеты (из-за распространения антарктических ледников ), то есть с усилением отражения солнечных лучей в мировое пространств о , приводившем ко все большим потерям тепла . Дальше . Рост ледников в Западной Антарктиде привел к возникновению феномена антарктических придонных водных масс : они стали формироваться подо льдом в море Уэдделла и распространяться у дна далеко на север , вклю ч ая Северную Атлантику . Образование этих водных масс принципиально изменило условия придонной циркуляции в Мировом океане. А началось-то с чего ? С открытия тасманского прохода и пролива Дрейка . Вернее сказать , и на сей раз все с того же — с перемещения конт инентов . При этом в условиях глубокой регрессии , при убывании углекислоты из атмосферы. Впрочем , справедливости ради следует признать , что многие серьезные перестройки в биоте планеты никак не связать ни с колебаниями климата , ни с трансгрессиями океана , н и с его регрессиями , ни с расколом или столкновением материков . Что-то еще постоянно и основательно донимало флору и фауну Земли . Что же ? МАЯТНИК ЭВОЛЮЦИИ. Разговор с палеонтологом получился у Неручева странным. — ...Дались вам эти черные сланцы ! — удивилс я " тот.— Ничего же интересного . _ Да ? — Уверяю вас ! Флора и фауна куцые... — А уран ?! — Насчет урана , Сергей Германович , поговорите с геохимиками. Нет , палеонтолог тогда не внес ясности. Но и у геохимиков удалось разжиться лишь несколькими противоречивыми предположениями. В общем , черные сланцы по-прежнему оставались для Неручева «вещью в себе» . Ему же надо было знать о них все . И не только из-за нефти. Множество фактов , которые он столь долго добывал , начали переплетаться друг с другом , словно шерстинки в толстой нити . Удивительной нити ! Она повела его в смежные области знания . Приоткрыла вроде бы реальный , показавшийся ему совершенно невероятным мир , который , конечно , захотелось и понять , и как-то объяснить . Однако это был мир , считавшийся далеким от прив ы чной для Неручева геологии . Его смущала необходимость вторгаться туда , где он чувствовал себя отчасти дилетантом . Но он не мог остановиться . Следуя опять же за фактами , он все дальше выходил за круг своих первоначальных исследовательских намерений . И с эт и м уже ничего нельзя было поделать. А началось все , конечно , с нефти . С ней была связана большая часть его жизни : с ее геологией , с поисками месторождений , наконец , с проблемой ее происхождения . .Судьба довольно бесцеремонно бросала его с места на место — и з Дагестана в Узбекистан , с отрогов Гис-сарского хребта к подножию хребта Верхоянского , из Южной Якутии в Ставропольский край , а оттуда в Западную Сибирь ... Где он только не побывал к своим 55 годам ! Экспедиция следовала за экспедицией. Впрочем , постоянным местом его жительства неизменно оставался Ленинград , а работал он все годы во Всесоюзном нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ ), где защитил и кандидатскую и докторскую диссертации и стал с годами заведующим отделом. В экс педициях он раз от разу получал все больше подтверждений идеи о материнских свитах . Суть ее , возникшей как развитие теории органического происхождения нефти , вот в чем . Нефть образуется из биологических остатков , но только в таких природных реакторах , где на них достаточно долго воздействуют нужные давление и нагрев . Эти условия существуют в земной коре лишь на определенной глубине . Сопутствующие там друг другу пласты геологи объединили в свиты , в которых и заключено , так сказать , нефтяное производство , от ч его свиты назвали материнскими . Образовавшаяся там горючая жидкость сначала рассеяна по всей толще . Лишь много позже часть ее выдавливается в другие подземные горизонты , где она скапливается в залежи. Неручев убедился : источники , питающие конечные резервуа ры , могут быть необычайно мощными . Помнится , сведения о баженовской свите в Западной Сибири поначалу показались ему просто фантастикой . Там было всего метров тридцать толщины , где , по расчетам , заключа лись в рассеянном состоянии какие-то немыслимые милли а рды тонн нефти ! Конечно , эта нефть далеко не вся находилась в месторождениях , в большинстве своем оставалась рассеянной по огромному пространству приобских недр . Но она говорила о том , какое колоссальное количество органических остатков было захоронено та м 140 млн . лет назад. Именно в щедрости материнской свиты , по-видимому , и таился секрет ныне всем известного нефтяного богатства Западной Сибири . В щедрости лишь 30-метровой толщи . Вот тогда-то Неручев понял , что впредь не должен упускать из виду ни малейше й детали , относящейся к материнским свитам. Как выяснилось , баженовская свита широко распространена . Осадки , давшие начало этим своеобразным породам , отлагались в морском бассейне , покрывшем в период максимума трансгрессии океана (на границе юры и мела ) те рриторию нынешней Западной Сибири . В ее недрах свита занимает более 1 млн . км 2 . На других континентах она столь же густо насыщена органическими остатками чаще морского , а то и озерного происхождения . Так было в Монголии , на востоке и западе СССР в Англии , на обширном пространстве Средиземноморья в Австралии , в Южной Америке и даже на дне Атлантического океана — близ Фолклендских (Мальвинских ) островов. Иными словами , существование ее следовало признать фактом глобальным . Причем ее нижняя и верхняя границы ф иксировались в геологических разрезах на редкость четко . Повсюду это выглядело примерно так . Светлые , почти без остатков жизни более древние осадки вдруг сменялись черными сланцами — породами бурыми и совсем темными , сильно насыщенными органикой . Именно в д руг . Не постепенно , а резко , иногда на протяжении всего нескольких сантиметров разреза . И по всей Земле почти в одно время : где-то на границе юрского и мелового периодов. Иностранные сестры баженовской свиты тоже были сравнительно невелики по толщине , но т оже занимали обширные пространства , протягиваясь на 2 тыс . км очень широкой полосой. Что случилось на нашей планете в те далекие времена ? Отчего наступила эта непродолжительная , но яркая биологическая вспышка ? Климат ? Неустойчивость земной орбиты ? Каверзы космоса ? Может , дело все-таки в изменении уровня океана ? Ведь вспышка совпадает х пиком трансгрессии. Неручев думал , собирал мнения коллег , листал научные журналы и книги ... Убедительного ответа не было. Но появилось убеждение , что проблема не ограничивает ся баженовской свитой . В истории Земли , как выяснилось , этот комплекс отложений был отнюдь не единственным в своем роде . Нечто похожее существовало и до него , и после. Самые первые черные сланцы — древнее 3 млрд . лет — известны в Южной Африке . Их соорудили бактерии и синезеленые водоросли . Есть черные сланцы и менее древние , и сравнительно молодые — недалеко удаленные от нашего времени , отложившиеся в середине мелового периода , в конце него и уж совсем близко от нас ... Часто такие эпохи охватывали чуть ли н е всю Землю. В Таджикистане , например , в пределах Гиссарского хребта толща сланцев , сильно обогащенных органикой , отложилась в недавнее эоценовое время . Ее ближайшие родственники — и на океанском дне , и на материках . Это кумекая свита , протянувшаяся размаш истой лентой от Восточного Каспия до Крыма ; это ее аналоги в Болгарии , Австрии , Ирландии , в Северной Африке , на обоих континентах Западного полушария. В общем , Неручев выяснил следующее . В истории Земли было не менее двадцати сравнительно кратковременных э пох быстрого и обильного накопления органического вещества в осадочных толщах . Такие эпохи повторялись столь ритмично , словно их включал и выключал какой-то гигантский маятник . И часто одновременно на большей части земного шара ! Конечно , прежде всего эти д вадцать эпох интересовали Неручева как материнские свиты , как века сотворения нефти . И здесь удалось выяснить немало нового . В баженовской свите геологи впервые установили тесную связь между образованием нефти , ее накоплениями и выделением в месторождения. То , что нефть нашли в ассоциации с материнским органическим веществом , подтверждало справедливость органической теории ее происхождения . Построили общую модель образования и накопления нефти в баженовской свите . Но в ней , как и в ее аналогах , обнаружилос ь и много других неожиданных и таинственных вещей . Ну , хотя бы такой парадокс : ведь палеонтолог был отчасти прав , говоря , что в черных сланцах нет ничего интересного , по-своему прав... Как естественно , как привычно нам окружение разноликого множества живых существ — ветвящихся и цветущих , ползающих и плавающих , бегающих и летающих ! Трудно себе представить мир иным . Возможна ли , скажем , вот какая ситуация ? Вдруг на Земле исчезла почти вся живность . Остались и благоденствуют одни божьи коровки . И то лишь таки е , у которых на спинках по две или по четыре точки . Только эти и расплодились . Причем самым кошмарным образом : заполонили всю планету ! Невероятная ситуация , не правда ли ? Однако нечто подобное , оказывается , и наступало каждый раз в те периоды , когда образов ывались черные сланцы . Ну , божьи коровки тут , конечно , ни при чем , о них лишь для наглядности . А остальное происходило именно так. ...Докембрий . 600 млн . лет назад . Морской растительный планктон уже достаточно разнообразен . Но вот приходит короткая эпоха б урнрго накопления органики и ... все на земном шаре вытесняют самые примитивные одноклеточные синезеленые водоросли , да и то лишь ] — 2 их вида. ...Позади миллионы и миллионы лет . Снова многолик живой мир планеты . Настает положенный час , и опять почти все сущ ее на ней вымирает , чтобы уступить место биологической вспышке нескольких видов других водорослей . Только они бешено плодятся. ...Граница пермского времени с триасом . Богатая и разнообразная фауна исчезает . Это особенно наглядно в разрезе Соляного кряжа в ФРГ . Из 79 родов пермской фауны только 5 переходят в следующую эпоху . Нечто похожее и в Скалистых горах Северной Америки : из 70 родов пермских моллюсков остались только два. ...Время баженовской свиты . Очередной «мор» . С той разницей , что , помимо синезелен ых и зеленых микроводорослей , встречаются фораминиферы — представители зоопланктона . И опять лишь скудный состав очень близких родственников . В их власти — весь мир !.. Вот откуда отсутствие энтузиазма у палеонтологов , когда речь заходит о черных сланцах : в том изобилии остатков жизни поразительная бедность форм организмов ; вроде бы и изучать нечего — раз , два и обчелся. Отчего так случалось на нашей планете ? Задавая с непосредственностью непрофессионала этот свой вопрос биологам , Неручев не предполагал , что тот заведет его в дебри одной из самых сложных проблем современной науки. Впрочем , все , кто сталкивался со странным сочета -, нием бедности и богатства черных сланцев , искали его причину . С годами на этот счет сложились вот какие версии. Одна все сводила к периодическому прорыву на юг холодных арктических течений . Мол , теплолюбивые организмы ,от того гибли , а выживали и взрывоподобно размножались самые стойкие. Согласно другой , главная причина заключалась в придонном сероводородном заражении . В застойных во дах иногда бывает , что из-за недостатка кислорода органическое вещество , осадившееся на дно , не разрушается окислением , а как бы консервируется . Тому способствуют бактерии , живущие переработкой соединений серы. По мнению Неручева , ни то ни другое объяснени е не годилось . Первое противоречило сведениям палеоклима-тологов о реальной температуре морских вод в далеком прошлом . Второе не проливало свет на то , почему черным сланцам свойственна бедность ископаемых видов . Не могла же происходить выборочная консерва ц ия каких-то особых групп организмов. Лишь много позже Неручеву удалось предложить свою версию . На оригинальную идею его натолкнуло еще одно необычное свойство черных сланцев , о котором стоит рассказать подробнее. Впервые получив результат химического анали за образцов из баженовской свиты , Сергей Германович поразился аномально большому содержанию в них урана , хотя там вовсе не было промышленной залежи . Позже выяснилось : это не исключение , а правило для всех аналогичных горных пород . Причем независимо от их в озраста. Геохимики , как оказалось , знали о нем давно . И так же давно спорили о причинах странного явления . В их дискуссиях опять-таки фигурировало сероводородное заражение. — Это из-за него,— говорили Неручеву,— часть урана , тория и других тяжелых элементо в из морской воды переходила в нерастворимую форму и выпадала в осадок. Однако Сергей Германович убедился , что концентрация урана и тория повышена и в тех черных сланцах , где , если так можно выразиться , сероводородом и не пахло . То же подтверждали наблюден ия известных геохимиков : нашего Г . Н . Батурина и англичанина Э . Т . Дегенса. — Причина накопления тяжелых элементов совсем иная,— высказывали геохимики еще догадку.— Их на дне бассейнов сорбировали органические остатки. Увы , сорбция , то есть поглощение осад очной породой металла , рассеянного в воде , могла , как выяснилось , обеспечить лишь небольшую его концентрацию. Тем дело не кончилось . Были и другие предположения . Ученые обстоятельно обсуждали возможность прижизненного накопления урана организмами . Сему име лось немало подтверждений . В теле некоторых кораллов , например , концентрация этого металла раз в 700 выше , чем в воде , а в одном из видов водоросли хлореллы и того больше — почти в 4 тыс . раз . Но далеко не все морские жители были такими же рекордсменами. О ттого-то , наверное , Г . Н . Батурин продолжал стоять за сорбцию . Он подсчитал : средняя концентрация урана и других тяжелых элементов в морских существах гораздо ниже , чем в осадочных породах земной коры . А уж в сухопутных организмах — тем более . Из чего вро д е бы следовало : ни те ни другие не могли играть роль основных поставщиков радиоактивного металла черным сланцам. Вот тут , после разговора с Батуриным , у Неручева и мелькнула своя догадка — поначалу еще неясная , расплывчатая . Сергей Германович подметил у со беседника слабое место. Дело в том , что остатки погибших организмов отнюдь не без потерь достигают морского дна — значительная их часть окисляется по дороге и в виде минеральных соединений остается в толще воды . Мало того , разложение продолжается и на дне, и даже (правда , гораздо медленнее ) в самой толще недр. Одно было непонятно : как биологические остатки попадают на морское дно ? Дело в том , что просто под действием силы тяжести , так сказать , своим ходом они туда добраться никак не могут . Почему ? Ведь все так просто и естественно : сколько бы ни кружились подводные соринки , а все равно должны опуститься на дно , как оседает пыль на суше , как падают на землю легкие снежинки . Куда им еще деваться ? Увы , деваться им есть куда . И Неручев , наверное , зашел бы здесь в тупик , если бы не одно интересное исследование океанологов. Около тридцати лет Александр Петрович Лисицын посвятил , как вы помните , изучению морской взвеси . (Средний размер частиц повсюду примерно одинаков — 11 мк (попадаются , конечно , раз в десять и кру пнее и мельче ). Скорость их осаждения меньше 2 см в сутки , и падением-то не назовешь , скорее , какое-то витание . Но и такими темпами все же можно пусть за 400 — 700 лет достигнуть глубины 3 — 5 км . Однако и того не произойдет — взвесь должна попросту растворить ся по дороге . А если бы что и осталось , то было бы унесено за многие тысячи километров сначала поверхностными течениями , (потом .более глубокими противотечениями и наконец (оказалось бы во власти придонных течений . I И все же остатки большинства микроводор ослей , когорые вроде бы должны были раствориться уже на глубине нескольких сот метров , опускались на дно , на 1-лубину 4 — 5 км , и притом именно в той климатической роне , где они обитали в поверхностных водах . Что им Гпомогало ? Еще в начале нашего века ученые , которые занимались исследованием планктона , заметили , что рачки зоопланктона , питающиеся биофильтрацией , выбрасывают пищевые комки , заключенные в тончайшую оболочку . Причем это не были фекалии— в них оставалась часть непереваренной пищи . Комкам дали назв а ние «пеллеты» . В 30-х гг . в Англии появились первые описания пел лет , извлеченных из осадков со дна мелководного залива Клайд , близ Глазго . Комки цилиндрической формы заключали в себе главным образом почти непереваренные остатки водорослей (целые диатомеи ) и немного микроскопических минеральных частичек . Это подтверждал и микроскоп , и химический анализ . Величина пеллет — от десятков микрон до нескольких миллиметров. Такие комки , как оказалось , производят все фильтрующие животные — оболочники , рачки , моллюск и . Океан заселен несметным множеством всевозможных фильтра-торов . Поражает их фантастическая работоспособность . Широко известная мидия , сидя в своей бурой раковине , улавливает частички размером менее микрона . Мидии обитают на дне в шельфовых водах , где на и больший снос с суши . Колония этих моллюсков способна за сутки полностью очистить от взвеси до 1 тыс . т воды. Рачки-копеподы , особенно многочисленные в составе зоопланктона , должны в сутки получать пищи не менее трети собственного веса . Они работают почти б еспрерывно , ухитряются улавливать частички величиной менее 1 мк. Выделенная из воды взвесь связывается в комки и облекается в хитиновую оболочку . Зачем нужна упаковка ? Чтобы не использовать отходы вторично . Оболочка — своего рода метка. Лисицын был первым, кто всерьез заинтересовался глобальным масштабом деятельности фильтраторов . Когда он сделал необходимые расчеты , то был потрясен ее грандиозностью . За год все вместе взятые живые фильтраторы процеживают раз в 500 больше воды , чем ее выносят за это же вре м я все реки мира. Итак , остатки водорослей и частиц , принесенных с суши , еще у поверхности уложены фильтраторами в пеллеты— в своеобразные природные контейнеры . Укрупненные , утяжеленные , они опускаются быстрее , чем обычная взвесь . И хотя «ср ок годности» оболочек всего несколько дней , реже недель , пеллеты успевают опуститься довольно глубоко . Потом контейнер разрушается , а его содержимое остается . Это явление морские геологи обнаружили только тогда , когда смогли заняться изучением взвеси н а больших глубинах,— стал очевиден пеллетный поток осадочного вещества . Выяснилось , что в тесной взаимосвязи с этим процессом идет еще один . Биологи установили , что существуют массовые ритмичные перемещения живых организ -. мов по вертикали океанской т о лщи — суточные , сезонные , возрастные . В этом участвуют многие виды— от ; простейших до рыб . Одни поднимаются из глубин ночьюк а спускаются обратно днем , другие — наоборот . Одни устремляются к поверхности с началом весеннего или осеннего цв е тения водорослей . Другие проделывают та же только в определенный период своего развития . I Известному советскому биологу М . Е . Виноградове из Института океанологии АН СССР во время плаваний на «Витязе» удалось установить (как и ряду его зарубежных коллег ), что главная причина таких вертикальных миграций — кормовая . Уже в поверхностном слое не только водоросли , но и пеллеты более мелких организмов служат пищей для более крупных организмов . «Оригинальная упаковка» чаще всего не успевает раство р иться ; комки , не распавшись , идут в пищу. Опускаясь , мигрирующие фильтраторы тоже облекают в оболочку свои пеллеты , которые на каком-то этаже пониже становятся добычей других организмов , обитающих в более глубоких слоях океана , и так далее . В желудках рачк ов-фильтраторов , живущих на глубине 4000 м (и даже 8000. м ), были обнаружены светолюбивые диатомовые водоросли с поверхности океана. Эта живая лестница опускается до самого дна . Несколько лет назад в районе Багамских островов американские ученые расставили (с помощью подводного аппарата «Алвин» ) на глубине специальные ловушки в виде широких воронок . Осевший в них материал практически целиком состоял из крупных пеллет , которым глубинные течения уже не угрожали сносом. Здесь , на дне , пищевые контейнеры постеп енно утрачивают свою оболочку , она разрушается , а материал , доставленный сверху , размещается на длительное хранение . Потому-то геологи и не обнаруживали в грунтовых пробах целых пеллет. Удалось определить и скорость , с какой комки достигают дна . В среднем примерно 150 м в сутки (вместо 2 см в сутки у незапакованного материала ). Биофйльт-раторы ускоряют процесс осаждения океанской взвеси в тысячи раз . В сущности , только они и делают возможным захоронение органического вещества. Но какое это имеет отношение к накоплению урана в осадочных породах ? Самое непосредственное. Тут как раз и проявляется поразительная способность живых существ концентрировать рассеянные в морской воде различные химические элементы . В 1 г сухого планктона столько же алюминия , сколько ег о содержится в 300 л морской воды . Есть рачки и водоросли — концентраторы серебра , кадмия , хрома , молибдена , меди , кобальта . О концентраторах урана вы уже знаете . И весь этот набор металлов с пеллетным потоком по той же «живой лестнице» постепенно отправл я ется на дно. Многолетними исследованиями Лисицын доказал , что в осадочном процессе , идущем в океане , решающая роль принадлежит живым организмам. А коль скоро так , то главными собирателями урана вполне могли быть живые существа . Среднее его содержание в их остатках или пеллетах поначалу было действительно невелико . Но вот что происходило затем . Органика начинала окисляться , а накопленный уран оставал ся почти не тронутым в неразложившейся части . Естественно , его относительное содержание там увеличивалось . Так же шло на всех последующих стадиях переработки погибших существ и пеллет . В результате концентрация урана постепенно увеличивалась . Иными словами , о каждой ступенью переработки органики происходило как бы обогащение ее радиоактивным металлом . Это прежде и не учитывалось. Когда Неручев тоже взялся за подсчеты , обнаружилось , что предложенный им механизм «обогащения» вполне годится . -Но ... только для обычных осадочных пород . К черным сланцам , где концентрация урана раз в десять , а то и в сто больше , его механ изм неприменим — явно не хватает «мощности». В чем же Неручев ошибся ? Трудно сказать , как долго продолжались бы его раздумья , если бы не счастливый случай . Впрочем , какой же это случай ? С некоторых пор Сергей Германович не пропускал ни одной научной публик ации , имеющей отношение к интересующей его проблеме. Очередное исследование касалось всего-навсего одного из озер на территории нашей страны , но имело для Неручева исключительное значение . В сравнительно небольшом бассейне обнаружилось резко повышенное по сравнению с другими современными озерами , морями и океанами содержание урана в воде (из-за размыва рудного месторождения ). Интересный факт пришелся спасительным дополнением неручевскому механизму «обогащения» . Потому что и организмы , обитавшие в том озере, оказывается , накапливали в себе существенно больше урана , и в донных осадках его было так же много , как в черных сланцах. Иначе говоря , тут напрашивался совершенно неожиданный вывод . Черные сланцы образовывались каждый раз тогда , когда в океане , пусть на короткое время , резко увеличивалась (в десятки и в сотни раз ) концентрация урана. Во всем океане ?! На всей Земле ?! Возможно ли такое ? Результат придирчивой геохимической проверки : в современном океане концентрация урана обычна— десятимиллионные доли процент а . Обычной ее можно считать потому , что такой же она чаще всего бывала в далеком и близком прошлом. А вот в течение коротких эпох позднедевонского и позднеюрского времени она увеличивалась в десятки раз ; на протяжении других геологических периодов эпизодич ески повышалась в пятьсот и даже в тысячу раз . Именно тогда , кстати сказать , когда закладывались очередные черные сланцы . Для накопления такого количества урана (который имеется только в одной баженов-ской свите ) необходимо было бы извлечь его из объема в о ды , равного трем тысячам объемов (!) существовавшего тогда Западно-Сибирского моря . А в отложениях Скалистых гор сконцентрировано столько урана , сколько при современной его норме могло содержаться в пяти объемах Мирового океана (!). Выходило , что неручевск ий механизм «обогащения» , возможно , и в самом деле справедлив . Сергей Германович почувствовал себя на верном пути. И что же , проблема была закрыта ? Отнюдь нет . Трудных вопросов по-прежнему хватало . И теперь первый из них — конечно , об источнике таких невер оятных подскоков урана в морской воде. А какие вообще у океана поставщики рассеянных металлов ? Вплоть до середины нашего века наука знала об этом не так уж много : снабжает в основном суша , доставляют реки и ветер . Подводные вулканы ? Их вклад оценивался оче нь скромно . Тогда откуда было взяться лишнему ? Когда в конце 40-х гг . два небольших судна «Альбатрос» и «Атлантик-П» зафиксировали в придонной части Красного моря необычно высокую температуру воды , это мало кого взволновало . Тогда еще никто не заводил разг оворов о подводных осевых долинах . Однако по прошествии полутора десятков лет , после открытия средин-но-океанических хребтов , ученые заговорили о том , что Красное море и восточноафриканские рифты с их цепью знаменитых озер — это , по-видимому , те места , гд е и сегодня (буквально на наших глазах ) раскалываются континенты . Температурным феноменом Красного моря решили заняться всерьез. Исследовательские суда многих стран стали частыми гостями у аравийских берегов . В течение каких-нибудь двух лет здесь побывали ( порознь и одновременно ) экспедиции из Англии , Советского Союза , США , ФРГ , Швеции . Сменялись флаги и названия судов — «Диска-вери» , «Академик Сергей Вавилов» , «Чейн» , «Метеор» , а работа оставалась той же . Всех интересовало дно межматериковой щели . Туда , в г лубины бирюзовых вод , опускались термометры , драги и прочие орудия исследовательского «лова» . Показания приборов и добычу изучали со всем тщанием , на какое только была способна изощренность современной науки. Англичане сообщили , что у дна впадины глубиной более 2 км — там , где во всех других морях устойчиво держатся слои стылых вод,— их термометры показали 44°С . Даже на поверхности акватории под палящим аравийским солнцем температура оставалась вдвое меньшей . Но еще резче перепад был в уровнях солености во д. Год спустя с борта «Академика Сергея Вавилова» открыли другую , столь же глубокую впадину . И тоже с горячим , очень соленым бассейном на самом нижнем этаже. Наконец , общими усилиями обнаружили и третью впадину — особенно большую . В ней температура придонно го слоя приближалась к 60°С , а соленость была раз в 5 — 10 выше , чем у обычной морской воды. Иначе говоря , здесь находились гигантские хранилища горячих рассолов . И каких рассолов ! С небывало высокой концентрацией железа , марганца , цинка , меди , свинца , сереб ра , золота и других металлов. Еще более удивительным здесь оказалось содержимое дночерпателей . Они доставляли на поверхность полужидкий ил . И никому из исследователей еще не доводилось видеть ил столь фантастически ярких расцветок . )эыло такое впечатление, что на дно здешних впадин кто-то выдавил из множества тюбиков красную , коричневую , зеленую , желтую , синюю , оранжевую , белую и черную краски и , довольный своим веселым озорством , решил , не перемешивая , оставить все как есть. Когда этот радужный ил высушили и отмыли от соли , то получили настоящий рудный концентрат со знакомым комплексом тяжелых металлов. Толщина таких залежей достигала местами 100 м . Они были поразительно молоды — разве что вдвое старше древнейшего Египетского государства . По предварительным подсчетам , во впадинах уже накопились десятки миллионов тонн полужидкой руды. В общем , на Земле нашлось рудное месторождение в процессе формирования — так сказать , действующая модель одного из вариантов образования полезных ископаемых . И конечно , перед уч еными первым встал вопрос о происхождении феномена : что послужило для него источником тепла и металлов ? Внести некоторую ясность в происхождение рудоносного ила на дне Красного моря помогло глубоководное бурение . Оказывается , само море образовывалось в два этапа и имело своеобразную историю . Первый этап начался примерно 40 млн . лет назад . Сначала появилась довольно протяженная узкая акватория . Затем в ее развитии наступила долгая пауза , середина которой со впала с периодом максимального оледенения Антаркти д ы , когда уровень Мирового океана понизился метров на 100. На время Красное море действительно стало почти замкнутым бассейном . Оно уже тогда находилось в полосе сухого жаркого климата , отсюда интенсивное испарение и осаждение соли . Но изоляция его , по-вид и мому , была неполной : в него проникала океанская вода , а с ней— все новые массы соли . В результате донные отложения соли и гипса достигли 5-километровой толщины и заполнили собой чуть ли не весь бассейн. Так это выглядело примерно 5 млн . лет назад — как раз тогда , когда расширение Красного моря возобновилось . Монолиты соли , как известно , пластичны (они даже способны течь под действием собственной тяжести ). Оттого-то вся мощная толща донных отложений оказалась не сразу разорванной , а как бы растянутой ; она и поныне кое-где перекрывает красноморскую осевую долину . Именно в этих местах и встречаются те самые рассолы , на которые обратили внимание уже первые экспедиции , изучавшие тамошнее дно . А более поздние исследования навели на мысль , что характерный набор ру д ных компонентов , по-видимому , поставляется во впадины двумя источниками — соляными толщами и рифтовыми расщелинами . Из последних также поднимается тепло . Рассолы способствуют тому , что ассоциация металлов не рассеивается по всему бассейну , а концентрирует с я в виде полужидкой руды на дне межматериковой щели . В общем , картина местных эволюции стала представляться более сложной , чем раньше. Вскоре выяснилось , что на Восточно-Тихоокенском поднятии , вблизи от его осевой части , тоже есть рудные осадки . Они предст авляют собой бурую рыхлую массу (похожую на ил ) с большим содержанием металлов . Нечто подобное обнаружилось на гребнях Центрально-Индийского и срединно-атлантических хребтов . В образцах этих донных отложений имелись медь , цинк , молибден , кобальт , серебро, то есть те же рудные компоненты , которые характерны для рассолов и ила Красного моря. Одно было несомненным : образование рифта проходило здесь последовательные стадии , которые определялись подъемом мантийного вещества . Многое говорило о разрастании коры , о том , что на следующей , более зрелой стадии развития , возможно , будет формироваться молодой океан типа Атлантического. Наконец , очень интересные образцы грунта подняли с гребня Аравийско-Индийского хребта . Исследователи получили обломки коренных пород подв одного рифта , пронизанные множеством жилок . Спектральный анализ показал , что это рудные прожилки , содержащие опять-таки хорошо известный уже набор металлов (железо , марганец , медь , никель , кобальт и др .). Здесь явно были внедрения горячей магмы с щедрым н а бором солей и металлов. Все это поразительно точно подтвердилось , когда ученым удалось увидеть ряд участков глубоководного рифта собственными глазами . Самое дно бездны ! — ...Мы легли на грунт . Каковы наши координаты ? — Вас понял,— доносится голос сверху . Н а корабле уточняют местонахождение «Алвина» и передают сообщение подводному экипажу. — О , мы в пятидесяти метрах от цели ! Не так плохо... Прямо перед иллюминатором «Алвина» — очень крутой склон , на который направлен луч прожектора . Видны застывшие потоки л авы , похожие на связку длинных труб . Когда-то , во время излияния , они , быстро охлаждаясь , затвердевали поначалу только снаружи , а внутри , под коркой , продолжали течь , наращивая каждую трубу . Так нагромождались целые системы «лавопроводов» . Теперь они полу р азрушены. Вокруг — кромешная тьма , какой , собственно говоря , и полагается быть на глубине двух с половиной кило метров . Механическая рука батискафа дотягивается до Освещенного круга и вскоре кладет кусок лавы в секцию Вращающегося контейнера. — Стоянка ном ер один обследована . Направляемся к впадине. «Алвин» опускается до основания последней связки труб . Уже совсем близко дно расщелины , лежащее ниже 3 км . В могильную тишину изредка врываются едва слышные голоса французских коллег , работающих где-то неподалек у в своем «Архимеде» . Они тоже переговариваются со своей плавучей базой. К этой совместной франко-американской программе обследования срединно-атлантического рифта готовились три года . Из всех известных к тому времени подводных аппаратов отобрали «Алвин» с «Архимедом» и «Циану» — французское «ныряющее блюдце» . Потом были десятки погружений на разную глубину и множество технических усовершенствований. Самым заслуженным был французский «Архимед» . Спущенный на воду еще в 1961 году , он воплощал в себе блестящую техническую идею швейцарца Огюста Пик-кара , открывшую субмаринам путь к неограниченным глубинам . На первом же году своей жизни «Архимед» опустился в Тихом океане на 9,5 км . И это не было пределом его возможностей . Батискаф мог брать на борт около 4 т нау ч ного оборудования и обеспечивал экипажу безопасность . У него был очень прочный корпус . Его гидролокатор обнаруживал донные объекты на расстоянии полукилометра . Механической рукой и буром с батискафа можно было быстро брать пробы даже очень твердых пород. А мериканский «Алвин» , о котором уже шла речь , — это более миниатюрное судно . Полезный груз— 1 т ; глубже 7 км не опускается , чего , впрочем , было достаточно для путешествия в атлантические расщелины . Прекрасный обзор — четыре больших иллюминатора и один помен ь ше (для киносъемки ), современная измерительная аппаратура , быстроходный бур делали аппарат настоящей подводной лабораторией для экипажа из трех человек. «Циана» была еще меньше . Инициатор создания таких «ныряющих блюдец» , знаменитый французский океанограф Жак Ив Кусто стремился , чтобы эти аппараты перемещались на глубине с легкостью и точностью аквалангиста . И «Циана» действительно получилась исключительно маневренной , подвижной , экономичной . И надежной . Оснащенная сильными светильниками , телеуправляемым за хватом , кино - и фотоаппаратурой , она вполне устраивала исследователей глубоководья. Программой предусматривался многократный спуск до самого дна рифтовых долин , детальный осмотр этих впадин , сбор образцов породы , мозаичная фотосъемка , измерение температуры воды , а также обследование зоны хребтовых разломов . Погружения наметили в 300 км к юго-западу от Азорских островов , куда дважды , в 1973 и 1974 годах , экспедиция прибывала в полном составе. ...Итак , вокруг «Алвина» был непроглядный мрак , пробить который да льше 20 м не мог даже мощный луч его прожекторов . Обо всем , что можно было разглядеть в пределах видимости , акванавты вели непрерывный репортаж , записывавшийся портативными магнитофонами . Две наружные камеры фотографировали каждые 10 с. Что же удалось запе чатлеть ? Увидел ли человек то великое таинство , о котором поколения геологов строили самые невероятные догадки ? Стал ли человек свидетелем нарождения новых участков земной коры ? Послушаем очевидца. — Пересекая крутую гряду , которая разделяет центральную вп адину,— рассказал член экипажа «Алвина» геолог Роберт Баллард,— мы заметили трещину шириной сантиметров пятнадцать— двадцать ... Она рассекала поток лавы поперек. Заметьте , «поперек» . То есть Баллард имеет в виду , что поверхность дна продолжала растягиваться и разрываться уже после того , как где-то рядом произошло излияние магмы . А может , и сами излияния вызывались разрывами коры ? — Такие трещины,— продолжал Баллард,— встречались чаще , чем чисто вулканические образования ... Неповрежденные цельные потоки лавы попадались только на узкой полосе вдоль центральной оси рифта . А по обе стороны от нее мы видели трещины длиной до 10 м с нагромождениями кусков породы высотой иногда более 300 м . Картина напоминала обнаженные напластования на склонах вдоль дороги , проруб л енной в горе. И еще одна картина врезалась в память участников погружений. — Зубная паста ! Эта порода выглядит так , будто из трещины , как из тюбика , выдавили содержимое недр. Очень схожими были впечатления экипажей и двух французских подводных аппаратов . « Зубная паста» наводила их на мысль , что поступление всех новых порций лавы продолжалось достаточно долго . Она не вытекала свободно , а вытеснялась из глубин сквозь трещины рифта . Эти потоки резко отличались от всех известных излияний магмы на суше . Как , вп р очем , и цепочки маленьких вулканов , вытянувшихся вдоль узкой полосы по оси ущелья . Высота некоторых из них , «отлитых» из совсем свежего базальта , не превышала нескольких десятков метров. У всех побывавших на дне рифта было ощущение , что они заглянули в так ое место , где Земля непрерывно обновляется и пересоздает самое себя. Действительно , ширина трещин посредине долины порой была не больше вытянутой руки . Вблизи же от крутых склонов долины такие параллельные трещины раздвигались уже на десятки метров . Земля разверзалась чуть ли не на глазах. Образцы пород , собранные вдоль оси рифта , были совсем свежими . А пробы , взятые у края той же впадины , оказались не древнее 100 тыс . лет . О молодости всех этих пород говорила также их сильная намагниченность . Причем поступ ление в рифт разогретого материала явно продолжалось и ныне , так как там были зарегистрированы хоть и слабые , но частые землетрясения (иногда по десять толчков в течение часа ), а в придонном слое воды термометры отметили интенсивный тепловой поток . С «Циа н ы» даже обнаружили два гейзера , вокруг которых в долине нарастали железомарганцевые отложения. А вот еще одно свидетельство — тоже нечто вроде репортажа со дна бездны. В начале 1980 года большая советская экспедиция провела в Красном море комплекс исследов аний . Главными среди них были погружения обитаемого аппарата «Пайсис» с двумя пилотами и ученым-наблюдателем на борту в узкий осевой желоб на глубину 2 км — три десятка погружений. — Все дно долины,— рассказал один из участников экспедиции Олег Георгиевич Сорохтин,— оказалось покрытым вулканическими излияниями базальтовых лав , которые приняли причудливую форму толстых труб , подушек и шаров. Не правда ли , очень похоже на то , что увидели на дне атлантического рифта ? Подводные красноморские лавы , по словам Сор охти-на,— это свежие базальтовые потоки посреди долины . За пределами же осевой зоны дно рассечено многочисленными трещинами шириной то в несколько сантиметров , то в десятки метров. Опять совпадение впечатлений. — Трещины,— утверждает ученый,— свидетельству ют о растяжении дна в стороны от оси долины. Как видите , исследователи осматривали места , разделенные огромным расстоянием , а существенных расхождений в их свидетельствах нет . Да и выводы аналогичные. Кроме того , как позже было установлено в разных акватор иях Земли , во многих рифтах непрерывно работали гидротермы , откуда вместе с потоками горячей воды поднимались «облака» , насыщенные растворенными металлами . О таких «черных курильщиках» , их видели акванавты , опускавшиеся в подводных аппаратах на большую гл у бину , я уже говорил. Так вот , тот же геохимик Г . Н . Батурин установил , что в полужидкой руде рифта Красного моря , в буром иле Тихого , Индийского океанов , Атлантики и в струях подводных гидротерм значительно повышенное содержание урана. Неомобилистская теор ия на многое изменила взгляды в науках о Земле . В том числе и на источник химических элементов , содержащихся в океане . На первое место вышли гидротермы , а вернее сказать , питающие их глубинные недра " Земли . Неомобилизм дал и неручевскому механизму «обогащ е ния» новый импульс. Поначалу казалось , что резкую прибыль - урана в морской воде нельзя объяснить ни работой рифтов , ни сносом с материков . И тот и другой источники считались постоянно действующими . А подскоки урана были эпизодическими. Но позже , как вы по мните , некоторые исследователи Заговорили о неравномерном наращивании морского дна . G ними спорили . Однако все больше научных кораблей возвращалось из плавания с богатой добычей фактов , которыми основательно занимались и зарубеждые ученые , и наши главным о бразом в Институте океанологии АН СССР . Они в своих исследованиях шли разными путями . Но независимо друг от друга получили сходные результаты : средняя скорость раскрытия океанов действительно не была постоянной — то убывала , то существенно увеличилась . Ри ф ты работали как бы в пульсирующем режиме . Наша планета , фигурально выражаясь , страдала аритмией . Так , по крайней мере , происходило в течение последних 150 млн . лет. Кстати , ведь именно к позднеюрской эпохе крупного раскола континентов , то есть ко времени я вного оживления рифта на большом протяжении , в результате чего стала нарождаться Атлантика , относится образование черных сланцев баженовской свиты. Аналогичные породы других геологических периодов (девона , ордовика ) откладывались тогда , когда активнее , чем обычно , действовали на нашей планете вулканы , и прежде всего подводные. Неручеву удалось установить и другое — в те же эпохи на морском дне особенно часто случались оползни , которые обычно сопутствуют подводным землетрясениям . А усиление землетрясений — в ерный признак ускорения раскрытия океанов. В общем , многое подтверждало : между темпом работы рифтов и содержанием урана в морской воде есть связь. И тут Неручеву пришла мысль , что эта связь имеет продолжение . Та же нить протягивается к экстремальным биолог ическим событиям прошлого , когда разноликость живого мира периодически сменялась многотиражным однообразием . Сергей Германович даже был убежден ; теперь и здесь с разгадкой отнюдь не глухо , одним из действующих лиц надо считать тот же уран , вернее , создава е мую им повышенную радиацию. На этот счет существовал большой экспериментальный материал. Ну сам-тб факт воздействия радиации на организм общеизвестен . Человечество достаточно просветили печально знаменитые взрывы ядерных устройств и поражения лучевой болез нью . Но у радиобиологов были и специально поставленные опыты . Вот что из них следовало. Ряд бактерий почти не страдает от высокой радиоактивности , они способны жить даже в атомном реакторе , если там найдется пища. Примитивные синезеленые водоросли первыми обживали прибрежные воды тех островов в Тихом океане , где испытывали атомные и водородные бомбы. Для любого организма существуют такие минимальные дозы облучения , при которых проявляется не вредное , а стимулирующее действие , ускоряющее развитие . Но тут ест ь особенность : для простейших благодатный уровень радиации может быть в несколько тысяч раз выше , чем для животных . Иными словами , что одним — благо , другим — погибель . И еще . Дозы облучения , переносимые без вреда некоторыми взрослыми существами , убийстве н но действуют на их личинки и эмбрионы. Генетики , как известно , установили также способность радиации вызывать мутации — изменения в наследственности организмов . Чем выше достается доза облучения , тем больше происходит мутаций. Когда Неручев свел все эти фа кты воедино , у него появилось ощущение , будто перед ним что-то вроде фотографии событий в одну из эпох отложения черных сланцев. Фон — повышенная концентрация урана в морской воде и в донных отложениях , то есть повышенная радиоактивность . В результате почт и эпидемическая гибель всевозможных организмов ; за короткую эпоху в продолжении кембрийского времени от семи родов трилобитов (похожих на наших мокриц , но обитавших в иле ) остался только один ; в другие периоды потери бывали еще больше ; а в поздней юре изм е нения захватили даже наземную растительность : вымерло 10 семейств споровых , вдвое сократилось семейство голосемянных . Однако это только частности . На том же фоне , конечно , и сверхблагополучие единичных видов , и сотворение новых форм жизни , чаще короткожив у щих , но , случалось , долговечных. И вдруг Неручев делает характерную запись : «Ж . Кювье был прав не только относительно революционных переворотов , приводивших к значительной смене фауны и флоры , но и совершенно правильно указал три из них — позднепермский , п озднеюрский и позднеэоценовый» . Все три — это как раз периоды бурного уранонакопления на дне океанов . О последнем Кювье , понятно , не догадывался , но тем поразительнее то , как чисто эмпирически ему удалось точно установить критические эпохи. Очень интересно совпадение точек зрения Неручева и одного из виднейших наших радиобиологов , члена-корреспондента АН СССР Александра Михайловича Кузина. — При действии радиации на природные сообщества в них нарушается экологическое равновесие,— говорит Кузин.— Вследствие различной радиочувствительности одни виды будут вымирать , а другие , более радиоустойчивые , распространяться и процветать . Мелкие рептилии , например , дожившие до наших дней , раз в десять , а то и в сто более радиоустойчивы , чем позднее возникшие млекопитающ и е. Радиация способна воздействовать непосредственно на хромосомы живых клеток , подчеркивает ученый , и вызывать таким образом изменения (мутации ) в самой наследственности организмов . По его мнению , вклад радиации как постоянно действующего мутагенного факто ра был особенно высок в начальный период эволюции жизни на Земле , так как в первый миллиард лет радиоактивный фон был выше современного. К тем же выводам пришел и Неручев : «Только радиационный фактор мог произвести такие опустошения в органическом мире и в то же время вызвать бурный рост качественно новых форм организмов ... Старые виды вымирали не вследствие вытеснения их более совершенными , а прежде всего из-за непосредственного ионизирующего облучения и радиоактивного отравления . Образование же новых вид о в , по всей видимости,— результат мутационного процесса». А дальше , это для него было несомненно , работал естественный отбор . Обилие мутаций предоставляло естественному отбору колоссальный материал , как бы ускоряя темп развития жизни . Волею того же случая п оявлялись принципиально новые существа . В раннем ордовике — первые позвоночные : бесчелюстные панцирные рыбы . Позднее , на границе девона и карбона,— первые наземные четвероногие : ихтиостегиды (у них еще рыбий хвост , а конечности — измененные плавники ). В к о нце карбона— первые ящеры , ставшие впоследствии и надолго настоящими хозяевами суши . Появление всех этих «новоселов» происходило в условиях повышенной радиоактивности. Очень интересны попытки природы создать «летательный аппарат» . Две весьма схожи : у «экспе риментальных» животных пальцы на передних конечностях непомерно удлинились , соединившись перепонками , притом что число фаланг у пальцев осталось прежним . Так появились птерозавры (летающие ящеры ) и позже летучие мыши . Третья попытка оригинальнее — роговые чешуи , покрывавшие кожу маленьких двуногих динозавров , сильно расщепились и превратились в перья — в перья археоптерикса (первоптицы ). Вернее всего считать это последствиями генетических мутаций . Ведь остатков животных , которые постепенно приспосабливались к полету , никогда не находили . Попытки природы «изобрести» крылья делались в разные времена , но все на фоне опять-таки резкого накопления урана в природе. По окончании таких коротких вспышек живое население нашей планеты куда реже пополнялось новыми видам и . Словно бы и оно было подчинено бесконечным колебаниям гигантского маятника : подъем-спад , подъем-спад... Глобальная «очистка» земного шара тоже происходила за счет действия биогенного механизма накопления урана . Потреблявший его в огромных количествах и невероятно «расплодившийся» фитопланктон и другие организмы выполняли в эти эпохи своеобразную роль дез-активаторов , убирая с поверхности . Земли и захороняя с собой в осадках избыточный уран . На это им требовалось всего несколько миллионов лет . Отсюда отн о сительная быстротечность радиоактивных эпох . За ними наступали спокойные периоды . Органический мир планеты как бы получал передышку. Характерно , почти все эпохи , выявленные Неручевьщ , совпадают с границами , принятыми в геологической хронологии . А ведь в ее основе как раз и лежит смена форм жизни на Земле . Крупные перемены — границы эр : палеозоя , мезозоя , кайнозоя ; перемены поменьше — межи кембрия , ордовика , силура или , скажем , юры , мела и других систем . Неужели здесь случайное совпадение ? Многие годы ученые искали причину таких скачкообразных перемен . Так , может , один из главных секретов эволюционного развития жизни наконец найден в черных сланцах ? Еще примечательно вот такое совпадение . По подсчетам Неручева , эпохи накопления урана повторялись каждые 30 млн . лет . И примерно с такой же периодичностью заметно увеличивалась скорость нарастания земной коры в глубоководных рифтах . Последнее (помните ?) установили в Институте океанологии АН СССР . Иными словами , именно в период активизации рифтовых систем планеты в м есте с магматическим материалом и гидротермальными растворами из ее глубин начинали поступать на поверхность избыточные массы урана и других тяжелых металлов , тоже обладающих , как установлено , эффектом сильного биологического воздействия . Правда , на этот с чет есть и иная точка зрения . Ее сторонники считают , что концентрация урана в мантии Земли слишком низка , чтобы оттуда могло идти обогащение им океана . Они указывают иной источник : материковую кору . В породах типа гранита действительно повышенное содержан и е радиоактивных элементов . Их размыв , возможно , усиливался во время трансгрессий , когда обширные пространства суши оказывались под водой . Вот тут в океан , по-видимому , и поступало урана больше , чем обычно. Какая из версий ближе к истине ? Трудно сказать . Вт орая предлагает более усложненный путь урана в океан . Первая более прямолинейна . Но обе связаны общей периодичностью , поскольку трансгрессии тоже (вы , наверное , не забыли ) наступали после того , как на Земле увеличивалась средняя скорость спрединга . Так чт о время экстремального давления на жителей планеты в обеих версиях совпадает . Поэтому обе они могут служить еще одним подтверждением мысли о единстве геологического развития Земли и всего ее причудливого мира живых существ . Не правда ли ? * * * Можно до бес конечности спорить , заключены ли в эволюции жизни целесообразность и стремление организмов к самоусовершенствованию . Но если все-таки не впадать в мистику и руководствоваться историческими реальностями , то следует признать , что Земля некогда сформировала ж ивую материю , подчиняясь не какому-то высокому предназначению , а согласно требованиям и логике вполне прозаических законов природы . И потом она многократно переиначивала свое творение как придется , без цели и смысла , только потому , что сама не оставалась п режней ; в ее доме все изменялось оттого , что менялась она сама. Наверное , может возникнуть вопрос ; что было определяющим в ее воздействии на развитие собственного населения ? В самом деле , отчего в первую очередь зависел нескончаемый бег волн живой материи ? От колебаний радиации ? От климата или уровня океанов ? От раскола или столкновения континентов ? От их бестолкового дрейфа ? Какой из сих титанов самый главный ? Я все время вел речь о единстве эволюции планеты и ее обитателей , о единстве земного действия . И по-моему , нет резона говорить о превалировании какой-либо одной из грозных стихий . Проявлялись они и порознь . А нередко накладывались друг на друга , умножая давление каждой. Но выступали ли титаны по одному или шли , взявшись за руки , начало тому неизменно зрело в глубинных недрах Земли — там , где расслаивалось по плотности разогретое вещество планеты , где все больше раздавалось вширь ее ядро и текли гигантские петли медленных каменных рек через всю махину пластичной мантии . Вот это всегда было главным . В т о м вечном неукротимом движении — сила и суть машины жизни...
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Как известно, в жизни за всё приходится платить. Но почему-то не покидает ощущение, что в счёт включены солидные чаевые за весь кабак.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru