Краткая история почти всего на свете
Шрифт:
Как и большинство созданий, процветающих в суровых условиях, лишайники растут медленно. Чтобы вырасти до размеров рубашечной пуговицы, лишайнику может потребоваться более полстолетия. А те, что размером с обеденную тарелку, как пишет Дэвид Аттенборо, «возможно, насчитывают сотни, а то и тысячи лет». Трудно представить более скудное существование. «Они просто существуют, — добавляет Аттенборо, — подтверждая трогательный факт, что даже на самом примитивном уровне жизнь, очевидно, протекает просто ради самой себя».
Легко упустить из виду эту мысль — что жизнь просто есть. Как люди, мы склонны полагать, что жизнь должна иметь смысл. Мы строим планы, к чему-то стремимся, испытываем желания. Хотим без конца пользоваться всеми благами дарованного нам пьянящего существования. Но что есть жизнь для лишайника? И все же его стремление существовать, быть, ничуть не слабее нашего — можно утверждать, что даже сильнее. Если бы мне сказали, что придется десятки лет оставаться пушистым налетом на каком-нибудь камне в лесной глуши, думаю, что у меня пропала бы всякая воля к жизни. А у лишайников не пропадает. Подобно практически всем живым существам, они будут подвергаться различным невзгодам, терпеть любые обиды ради лишнего мгновения жизни. Словом, жизнь хочет быть. Но — и тут интересный момент — большей частью она не хочет, чтобы ее было много.
Пожалуй, это несколько странно, потому что у жизни была уйма времени, чтобы проявить свои амбиции. Если представить 4500 млн лет истории нашей планеты сжатыми в один обычный земной день, то жизнь начинается очень рано — с появлением первых простейших одноклеточных организмов около 4 часов утра. Но затем она стоит на месте в течение следующих 16 часов — почти до половины девятого вечера. Только когда уже прошло пять шестых суток, у Земли появляется возможность показать Вселенной что-то большее, чем оболочку, кишащую микробами. Тогда, наконец, появляются первые морские растения, а через 20 минут медузы и загадочная эдиакарская фауна, впервые открытая Реджинальдом Сприггом в Австралии. В 21:04 на сцену выплывают трилобиты и почти вслед за ними хорошо сложенные существа Берджесских сланцев. Перед самыми десятью часами на суше начинают подниматься растения. Вскоре, менее чем за 2 часа до конца дня, появляются первые сухопутные животные.
Благодаря продолжавшейся минут десять ласковой, полной благоухания погоде Земля около 22:24 покрывается огромными каменноугольными лесами, чьи остатки составляют все доступные нам запасы угля; тогда же появляются первые крылатые насекомые. Динозавры взгромождаются на сцену перед одиннадцатью часами и царят там примерно три четверти часа. За 21 минуту до полуночи они исчезают, и наступает век млекопитающих. Люди появляются за минуту и 17 секунд до полуночи. В этом масштабе вся наша писаная история продолжалась бы не более нескольких секунд, а жизнь отдельного человека всего мгновение. На протяжении этого весьма и весьма ускоренного дня материки передвигаются с места на место, опрометчиво сталкиваясь друг с другом. Вздымаются и исчезают горы, приливают и отливают океанские воды, наступают и отступают ледники. И среди всего этого примерно трижды в минуту где-нибудь на планете происходят вспышка и хлопок, свидетельствующие о столкновении с астероидом размером с мэнсонский, а то и больше. Удивительно, что в такой осыпаемой ударами и неустойчивой среде может хоть что-то выжить. На самом деле очень немногим удается протянуть здесь долго.
Пожалуй, еще более впечатляющим способом осознать всю недавность нашего присутствия в этой исторической картине, растянувшейся на 4,5 миллиарда лет, было бы как можно шире развести руки, представив, что это условно означает всю историю Земли. В этом масштабе, как пишет Джон Макфи, расстояние от кончиков пальцев одной руки до запястья другой будет докембрием. Вся сложная жизнь находится в одной кисти руки, «а человеческую историю можно было бы ликвидировать одним взмахом пилки для ногтей средней насечки».
К счастью, такого пока не случилось, но шансы достаточно велики. Мне бы не хотелось вносить нотку уныния, но факт остается фактом: жизнь на Земле обладает одним очень характерным свойством — она подвержена вымираниям. Причем регулярным. При всех стараниях создать и сохранить себя виды падают духом и погибают с поразительной регулярностью. И чем сложнее они становятся, тем, кажется, скорее вымирают. Возможно, в этом одна из причин того, что жизнь не так уж амбициозна.
Каждый раз, когда жизнь совершает нечто дерзновенное, это становится событием. Но мало найдется событий, столь чреватых важными последствиями, как выход живых существ из моря на сушу. И это событие позволяет перейти к новому этапу нашего повествования.
Суша была крайне труднодоступной средой: жаркой, сухой, заливаемой интенсивным ультрафиолетовым излучением, лишенной подъемной силы воды, позволяющей двигаться без особых усилий. Для обитания на суше живым существам требовалось претерпеть коренные изменения в анатомии. Возьмите рыбину за хвост и голову, и она прогнется посередине — позвоночник слишком слаб, чтобы ее держать. Для жизни вне воды морские существа нуждались в новом, выдерживающем тяжесть внутреннем строении — такая приспособленность не обретается за одну ночь. Кроме того, совершенно очевидно, что любому сухопутному существу пришлось бы прежде всего вырабатывать привычку получать кислород непосредственно из воздуха, а не выцеживать его из воды. Это было непростым делом. С другой стороны, налицо была веская побудительная причина выйти из воды: там становилось опасно. Постепенное слияние материков в единый сухопутный массив, Пангею, означало, что становилось значительно меньше береговой линии, чем ранее, а отсюда меньше прибрежной среды обитания. Так что борьба за существование была ожесточенной. Кроме того, на месте действия появился новый вид хищника, всепожирающего, нарушающего нормальный ход жизни и так идеально приспособленного для нападения, что он почти не изменился за все долгие эпохи своего существования — это акула [302] . Не было другого более подходящего времени для поиска иной среды, нежели вода.
302
Более убедительно несколько иное объяснение. Именно к девонскому периоду содержание кислорода в атмосфере поднимается настолько, что формируется достаточно плотный озоновый слой, защищающий поверхность Земли от ультрафиолетового излучения Солнца. До образования озонового слоя выход жизни на сушу был практически невозможен, поскольку солнечный ультрафиолет быстро убивал клетки, в частности путем разрушения молекул ДНК.
Процесс освоения суши начали растения приблизительно 450 млн лет назад, им по необходимости сопутствовали крошечные организмы, которые требовались для разложения и переработки отмирающей органики в интересах самих же растений. Крупным животным потребовалось больше времени, но примерно четыреста миллионов лет назад и они стали отваживаться выходить из воды. Наглядные иллюстрации создали у нас представление, что первыми отважными обитателями суши были по-своему предприимчивые рыбы — вроде нынешних, что могут прыгать из бочага в бочаг во время засух — или даже полностью сформировавшиеся земноводные. Фактически первыми заметными глазу подвижными жителями суши скорее всего были существа вроде нынешних мокриц. Эти маленькие букашки (вообще-то ракообразные) обычно беспорядочно разбегаются, если перевернуть камень или кусок дерева.
Для тех, кто научился дышать кислородом из воздуха, времена были хорошими. Содержание кислорода в каменноугольный и девонский периоды, когда впервые расцвела наземная жизнь, достигало 35 % (по сравнению с нынешними примерно 20 %). Это позволяло животным вырастать до необыкновенно больших размеров и необыкновенно быстро.
А каким образом, можете вы спросить, ученые могли узнать уровень содержания кислорода сотни миллионов лет назад? Ответ дает малоизвестная, но очень изобретательная отрасль науки, называемая изотопной геохимией. Древние моря каменноугольного и девонского периодов кишели мельчайшими планктонными организмами, которые прятались внутри крошечных защитных раковин. В те времена, как и теперь, планктон создавал эти раковины, извлекая кислород из атмосферы и соединяя его с другими элементами (главным образом, с углеродом) для получения таких долговечных соединений, как карбонат кальция. Это все тот же химический прием, который является составной частью долговременного углеродного цикла (и о котором мы уже говорили в связи с этим циклом) — процесс, который не тянет на увлекательное повествование, но играет ключевую роль в создании обитаемой планеты.
В конечном счете все крошечные организмы, участвующие в этом процессе, погибают и опускаются на дно моря, где постепенно спрессовываются в известняк. Среди мельчайших атомных структур, уносимых с собой в могилу планктоном, есть два устойчивых изотопа — кислород-16 и кислород-18. (Если вы забыли, что такое изотоп, не страшно, хотя для сведения напомним, что изотопы одного элемента различаются числом нейтронов в ядре). И вот здесь-то в дело вступают геохимики, ибо изотопы накапливаются в различном темпе в зависимости от того, сколько кислорода или углекислого газа находилось в атмосфере во время образования осадочных пород. Сравнивая тогдашние темпы отложения этих двух изотопов, геохимики могут расшифровывать условия, существовавшие в древнем мире, — содержание кислорода, температуру воздуха и океанов, масштабы и продолжительность ледниковых периодов и многое другое. Объединяя данные, полученные методом изотопного анализа, с результатами изучения других остатков ископаемых существ, указывающих на такие показатели, как уровень содержания цветочной пыльцы и тому подобное, ученые могут со значительной долей уверенности воссоздавать вид целых ландшафтов, которые никогда не видел человеческий глаз.