Летопись окаменелостей

Как трудно увидеть то, что прямо у тебя перед глазами! Людвиг Виттгенштейн¹

Я только что вскарабкался на плоский уступ скалы, что возвышалась близ Голубого озера в штате Вашингтон, и пробрался в узкое отверстие, образовавшееся в пласте лавы. Внутри мне открылся удивительный вид. Я очутился в полости, оставшейся от носорога, погребенного в потоке лавы. Когда лава остыла, в ней получился слепок тела носорога. Хотя от животного ничего не осталось, я, несомненно, оказался в том, что некогда было носорогом, и с восхищением осматривал его «внутренности». В момент погребения животное лежало на левом боку. Я с большой долей уверенности определил полости, где прежде помещались короткие ноги, а отпечатки в породе были настолько четкими, что мне удалось разглядеть следы от глаз и складок кожи. Кости носорога были обнаружены задолго до меня и отправлены в музей в подтверждение того, что эта полость действительно существует.

Мы рассматриваем любые дошедшие до нас свидетельства жизни в далеком прошлом как ископаемые остатки, или окаменелости. Таким образом, и отпечаток носорога в породе, и его кости внутри него могут быть квалифицированы как окаменелости. Ископаемые остатки могут принимать разные формы, будь то хорошо сохранившееся тело насекомого, оказавшегося в древесной смоле, которая позднее превратилась в янтарь, или раковина в породе, полностью вытесненная другими материалами. В некоторых случаях это могут быть костные остатки динозавров (рис. 9.1) или других неизвестных нам животных вроде летающей рептилии с размахом крыльев в 15 с половиной метров². В число окаменелостей включают даже следы черепахи, сохранившиеся между слоями песчаника.

В данной главе мы рассмотрим ископаемые остатки в общих чертах, включая их образование и проблемы их идентификации. Особое значение имеет порядок залегания окаменелостей в геологической колонке. Эта информация важна для понимания последующих двух глав.

Рис. 9.1. Кости динозавров в слое песчаника из формации Моррисон, которую относят к юрскому периоду. Эти остатки находятся в Национальном музее динозавров близ города Дженсен, штат Юта. Самые большие кости имеют длину от полутора до двух метров. Их беспорядочное расположение говорит о переносе, предшествовавшем окончательному отложению.

ИНТЕРЕС К ОКАМЕНЕЛОСТЯМ

Отчасти непреходящий интерес к окаменелостям коренится в любопытстве, которое все мы испытываем к «великой истории» существования жизни на Земле. Ископаемые остатки чрезвычайно значимы для вопроса о происхождении, ибо они являются основным источником научных данных о природе прошлого. Хотя охотники за окаменелостями имеют дело с мертвыми организмами, им нравится думать, что каждое из этих животных в каком-то смысле «воскресает»³, когда они снова и снова интерпретируют жизнь минувших эпох на основе увиденного. Это завораживает и вызывает чувство, которое трудно объяснить, однако его проявления хорошо видны в бесчисленных окаменелостях, выставляемых в частных и государственных музеях по всему миру. К настоящему времени ученые успели описать около четверти миллиона ископаемых видов. Это число составляет пятую часть от выявленных видов, существующих в настоящее время, однако данное сопоставление может быть не очень точным, поскольку разные эксперты классифицируют организмы по разным критериям.

Многие ученые посвящают всю свою жизнь изучению окаменелостей, и некоторые занимаются этим настолько увлеченно, что их причуды становятся, как правило, смешной, а иногда и мрачной составляющей багажа знаний, накопленных палеонтологией — наукой, изучающей окаменелости.

Эдварда Дринкера Коупа (1840— 1897), принятого в конечном итоге в штат Пенсильванского университета, и Отниела Чарльза Марша (1831 — 1899) из Йельского университета можно с полным правом назвать пионерами американской палеонтологии позвоночных. Каждый из них описал не одну сотню ископаемых организмов, которых они либо раскопали сами, либо взяли у тех, кто собрал их на обширных обнажениях геологических формаций во время исследования американского Запада. Коуп и Марш любили окаменелости гораздо больше, чем друг друга, и потому неизменно старались обойти один другого в «великой погоне за костями». К сожалению, западная часть Соединенных Штатов оказалась слишком мала для двух страстных собирателей. В биологии и палеонтологии исследователь, первым описавший какой-то организм, имеет приоритет в его наименовании, и его имя зачастую ассоциируется с открытыми видами. Коуп и Марш постоянно соперничали в том, кто первым опишет тот или иной обнаруженный вид. У Марша была возможность без задержек публиковаться в Америкэн Джорнал оф Сайенс, а у Коупа был свой собственный журнал — Америкэн Нейчералист.

С историей их постыдной вражды нередко связывают один случай, происшедший на конференции в Филадельфии, на которой присутствовали оба исследователя. Коуп объявил, что впервые на западе страны обнаружены пермские рептилии. По некоторым сообщениям, Марш покинул конференцию пораньше, отправился в свою лабораторию, осмотрел кое-какие образцы и, не долго думая, выпустил статейку, претендуя на то, что именно он первым сообщил об обнаружении пермских позвоночных в Соединенных Штатах. При этом он совершенно проигнорировал заявление Коупа. Огорошенный Коуп опубликовал свой собственный отчет, утверждая при этом, что распространил его на три недели раньше, чем это было на самом деле⁴.

Рассказывают еще об одном случае. Коуп наспех собрал скелет рептилии, перепутав некоторые из шейных и хвостовых костей. Марш не замедлил обвинить его в том, что он поменял местами голову и хвост, в результате чего Коупу пришлось потратить немало усилий на отзыв всего тиража Трудов Американского философского общества, где была опубликована неверная реконструкция⁵.

В 1890 году на страницах нью-йоркской газеты Геральд были изложены щекотливые подробности войны между двумя учеными. Среди многочисленных обвинений Коупа в сторону Марша было и такое: Коуп утверждал, что Марш скопировал у русского ученого Владимира Ковалевского знаменитый эволюционный ряд ископаемых лошадей, который по сей день приводится во многих учебниках биологии и палеонтологии. В следующем номере Геральд Марш отверг все подобные наветы и в свою очередь обвинил Коупа и Ковалевского в хищническом отношении к коллекциям ископаемых остатков, собранным в музеях мира. Далее Марш заявил: «Ковалевский в конце концов не снес мук совести и закончил свою неудачную карьеру, пустив пулю в голову. Коуп же продолжает жить, так и не раскаявшись»⁶.

После разоблачений в печати вражда стихла, но лишь не надолго. Нужно признать, что в каком-то смысле это соперничество оказалось полезным для палеонтологии. Объем научной работы, проделанной двумя незаурядными учеными, просто поражает, хотя часть ее была выполнена достаточно небрежно. За 38 лет один только Коуп опубликовал 1400 научных статей⁷.

КАК ОБРАЗУЮТСЯ ОКАМЕНЕЛОСТИ

Отпечаток, оставленный в иле жабой, или кузнечик, умерший в поле, как правило, не сохраняются, поскольку задолго до того, как организм или его следы могут быть погребены, происходит механическое или химическое разрушение. Превращение в окаменелость — это достаточно редкое событие. «По сути, чем быстрее происходит погребение организма и чем плотнее его могила в осадочной породе, тем больше у него шансов сохраниться»⁸. Коралловые рифы являются примечательным исключением, поскольку новый рифовый материал нарастает на коралловых скелетах, тем самым защищая и сохраняя их, пока они образуют окаменелый остов рифа.

Окаменелости встречаются почти исключительно в осадочных породах, таких, как известняк, глинистый сланец, песчаник или конгломерат. Они совершенно отсутствуют во многих породных формациях, а мест их концентрации достаточно мало. При необычных обстоятельствах они могут оказаться и в вулканических отложениях, но еще реже их можно найти в граните⁹.

В процессе превращения организма в окаменелость в нем с течением времени происходят определенные изменения. Они могут быть минимальными, как в случае с замерзшими мамонтами, но гораздо чаще сохраняются только твердые части, то есть окаменелые кости и раковины. Некоторые окаменелости, такие, как древесина или кости, вообще трудно поддаются изменениям. Иногда изначально небольшие «пористые» пустоты жизых организмов заполняются минералами, а бывает и так, что первоначальная раковина, кость или дерево полностью замещаются ими. Большая часть водорода, кислорода и азота, составляющих органическую материю (ткань) исчезает. В некоторых случаях органическая материя оставляет тонкую углеродную пленку в виде отпечатка.

Многие окаменелости находятся в приличном состоянии, другие не отличаются хорошей сохранностью, а есть и такие, о которых нельзя с уверенностью сказать, что это действительно окаменелости.

ПРОБЛЕМА ПСЕВДООКАМЕНЕЛОСТЕЙ

Я восхищаюсь теми палеонтологами, которые могут выявить множество самых разнообразных ископаемых форм в простом, казалось бы, куске камня. Однако я всегда придерживался здорового скепсиса по отношению к некоторым из таких утверждений. Палеонтологи частенько заявляют, что у других ученых просто нет «наметанного глаза», но подобный ход не всегда рассеивает сомнения по поводу их выводов. В некоторых случаях бывает чрезвычайно трудно удостовериться в том, что та или иная форма; обнаруженная в породе, является настоящей окаменелостью. Хорошо сохранившиеся завитки из ила, возникшие в результате высыхания, иногда принимаются за остатки крабов; полосы, оставленные сдвинувшимися под воздействием непогоды объектами, могут напоминать следы червей; химическое осаждение минерала пирита, имеющее очертания розы, принимают за медузу, как впрочем и следы пузырьков газа, прокладывавшего дорогу сквозь ил¹⁰; а некоторые губкообразные организмы (археоциати-ды) на поверку оказываются формами, возникшими в результате неорганической кристаллизации¹¹. Для описания ложных или сомнительных ока-менелостей палеонтологи употребляют термин псевдоокаменелости. Пользующаяся заслуженным уважением Монография по палеонтологии беспозвоночных¹² содержит список из 69 опубликованных описаний «ископаемых организмов», первоначально идентифицированных как кораллы, водоросли, грибы, губки, моллюски и т. д., но скорее всего имеющих небиологическое происхождение. Подобные объекты, получившие неверное истолкование, по всей видимости, образовались в необычных условиях отложения. «Окаменелость» Brooksella canyonensis напоминает звездообразную трещинку и является обладательницей впечатляющего набора интерпретаций, включая: 1) ископаемую медузу, 2) перевернутый отпечаток неорганической системы разломов, возникшей в результате выхода газов, 3) результат уплотнения, 4) отпечаток некоего организма, искавшего пищу, или 5) результат деятельности червя¹³. Эти примеры говорят о многом, однако мы должны помнить, что существует огромное количество замечательных по качеству окаменелостей.

Рис. 9.2. Псевдоокаменелость. Этот отполированный образец осадочной породы, называемой пизолитом, добыт из пермской формации Йейтс в каньоне Уолнат, штат Нью-Мексико. Прежде считалось, что концентрические слои, образующие окружности, сформировались подобно строматолиту под воздействием микроорганизмов, живших на поверхности гапькообразных аккреционных тел внутри породы, также называемых пизолитами. Согласно современным версиям, они являются результатом неорганического химического осаждения, происходящего ниже поверхности земли, но выше грунтовых вод. В пользу данной интерпретации говорит характер прилегания пизолитов, сдавивших друг друга в процессе роста, а также плоскости отслоения, растущие вокруг нескольких пизолитов. Длина данного образца 12 см.

Проблема псевдоокаменелостей особенно актуальна для самых нижних частей геологической летописи, в них, по мнению эволюционистов, должны находиться древнейшие и простейшие формы жизни. Поиск древнейших форм жизни стал для некоторых палеонтологов чуть ли не навязчивой идеей. В профессиональной литературе сообщается о множестве возможных кандидатур на это звание. С другой стороны, нескольким исследователям удалось воспроизвести очертания самых простых форм жизни с помощью неорганического осаждения или специфических условий отложения. Сферические, трубкообразные или спиралевидные очертания, характерные для ископаемых форм, можно легко воспроизвести с помощью простых неорганических веществ в лабораторных условиях¹⁴. К чести палеонтологов следует сказать, что многие их них проявляют большую осторожность в отношении подлинности большинства окаменелостей, обнаруживаемых в древнейших, по мнению геологов, архейских отложениях (см. табл. 9.1). Два специалиста в данной области — Уильям Шопф и Бонни Пакер, анализируя ископаемые микроорганизмы, найденные по крайней мере в 28 разных местах, отмечают: «Однако в конечном итоге все они не так давно были охарактеризованы... как проблематичные или ложные окаменелости: псевдоокаменелости, артефакты или контаминанты»¹⁵. Палеонтолог Ричард Коуэн констатирует: «Лишь несколько из более чем пятидесяти сообщений об архейских ископаемых клетках можно считать подлинными»¹⁶. Роджер Бьюик из Гарварда упоминает о массе проблем, связанных с идентификацией большей части примитивных ископаемых форм, найденных у Норт-Поул, Австралия¹⁷. Старый геологический афоризм «чтобы увидеть, нужно поверить», похоже, действует во многих из этих случаев.

Проблема псевдоокаменелостей выходит на первый план, когда речь идет о строматолитах — тонкослойных осадочных структурах размером, как правило, от сантиметра до метра, нередко имеющих рифленую или волнистую форму. Строматолиты развиваются под водой по мере того, как тонкие слои микроорганизмов, живущих на их поверхности, улавливают или способствуют химическому осаждению минералов, которые затем становятся частью слоистой структуры. Возникает такой вопрос: каким образом мог сформироваться ископаемый строматолит — биологически или это всего лишь пассивная аккумуляция тонких слоев осадочной породы, подвергшейся геологической деформации? Специалист в области осадочных отложений Роберт Гинсбург указывает, что «почти все сведения о строматолитах были и остаются в той или иной степени противоречивыми»¹⁸. Исследователь строматолитов Пол Хоффман замечает: «Геологов, работающих с древними строматолитами, постоянно преследует мысль о том, что их возникновение, возможно, никак не связано с живыми организмами»¹⁹. В качестве иллюстрации он упоминает «водорослевые пизолиты» (породы, состоящие из расположенных слоями сфер, формой и размерами напоминающих горошины) пермского периода, найденные в западном Техасе (рис. 9.2). Поначалу палеонтологи считали их образованными биологически по тому же образцу, что и строматолиты, однако на самом деле их формирование происходило в процессе химического осаждения²⁰. Известный палеонтолог Чарльз Уолскотт, в течение 20 лет возглавлявший Смит-соновский институт, описал пять новых родов и восемь новых видов строматолитов, имевших, как он считал, биологическое происхождение. С тех пор эту точку зрения поставил под сомнение не один исследователь²¹. Даже «строматолиты», формирующиеся в настоящее время, могут представлять собой загадку. Ученые не так давно пересмотрели свои оценки целого ряда «строматолитов», отмеченных в разных регионах Скандинавии, в сторону их небиологического происхождения²². Однако много бесспорно живых строматолитов по-прежнему существуют на поверхности Земли.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КОЛОНКА

«Геологическая колонка» — это многосоставная шкала, в которой представлена полная последовательность напластования горных пород в земной коре²³. Ее можно сравнить с картой. В этой шкале древнейшие породы находятся в самом низу. Геологическую колонку можно представить себе в виде тонкого вертикального среза широких породных слоев — нечто подобное можно наблюдать в районе Большого Каньона в Аризоне (рис. 13.1). Там можно обнаружить только часть нижних слоев геологической колонки. Термины, используемые для обозначения основных отделов колонки, находятся с левой стороны в таблице 9.1. Вся последовательность целиком не представлена ни в одном месте Земли, однако отдельные части всех основных отделов действительно встречаются в целом ряде регионов. Геологи составляют сложную колонку, сопоставляя сведения из самых разных районов. Достаточно распространены незначительные колебания относительно общепринятой последовательности, но как таковая она не вызывает сомнений. Подробная корреляция между разными частями зачастую основывается на заключенных в них окаменелостях и/или видах породы в различных слоях, в то время как общая картина составляется на основании радиометрической датировки и взаимосвязей между ископаемыми слоями. Иногда корреляция четко видна, а иногда она весьма призрачна. Исходя из этой схемы, нижний слой, конечно же, должен был отложиться первым и быть древнейшим из всех отложений.

Порядок залегания окаменелостей, находящихся в геологической колонке, чрезвычайно важен для любых оценок жизни, существовавшей в прошлом. Окаменелости дают нам ключ к постижению той среды, в которой

Доминирующие типы организмов в геологической колонке Таблица 9.1

Отделы Доминирующие виды организмов ненность
Кайнозой	ЧЕТВЕРТИЧНЫЙ ТРЕТИЧНЫЙ	Обилие цветковых растений, хвойные деревья и кустарники, человек, птицы, млекопитающие, рыбы, обилие насекомых То же, что и в четвертичном, прочие млекопитающие, растения соответствуют верхнему мелу	Относительное изобилие окаменелостей
Мезозой	МЕЛ ЮРА ТРИАС	Цикадофиты, хвойные деревья и кустарники, цветковые растения, рептилии, млекопитающие и небольшие морские организмы Цикадофиты, хвойные деревья и кустарники, динозавры и прочие рептилии Хвощи, семенные папоротники, хвойные деревья и кустарники, рептилии и некоторые амфибии
Палеозой	ПЕРМЬ КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ ДЕВОН СИЛУР ОРДОВИК КЕМБРИЙ	Древесные хвощи, древесные семенные папоротники, древесные плауны, морские лилии, рыбы, амфибии, рептилии Угольные «леса» древесных хвощей, древесные семенные папоротники, древесные плауны, акулы, двустворчатые моллюски, амфибии, небольшие морские организмы Небольшие сухопутные растения, бесчелюстные рыбы, панцирные рыбы, костные рыбы, акулы, небольшие морские организмы Бесчелюстные рыбы, небольшие морские организмы, необычные сухопутные растения Множество морских организмов, включая трилобитов, плеченогих и морских лилий Трилобиты, плеченогие и прочие небольшие морские организмы, «кембрийский взрыв»
Протерозой	Эдиакарская фауна (необычные морские организмы) Акритархи (водоросли?) Бактерии Строматолиты	Окаменелости очень редки
Архей	Предположительно фотосинтетические бактерии и эукариоты Нитеобразные формы? Строматолиты? Множество псевдоокаменелостей	Окаменелости чрезвычайно редки или вовсе отсутствуют

они жили, и к определению их происхождения. Масштабы времени и возраст окаменелостей входят в более широкую картину, связанную с происхождением — либо речь идет о тысячах лет, по мнению креационистов, либо о миллиардах лет, как на том настаивают эволюционисты.

КРАТКИЙ ОБЗОР ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ

Исследователи окаменелостей часто находят различные их виды в разных геологических слоях. В таблице 9.1 дана общая картина доминирующих типов живых существ, представленных в геологической колонке ока-менелостями, в то время как рис. 10.1 показывает распределение в ней основных типов окаменелостей. У читателей есть возможность обращаться к данным иллюстрациям, когда у них возникнут вопросы относительно терминологии и строения геологической колонки.

Огромную разницу между двумя основными отделами колонки—докем-брием, лежащим ниже важного кембрийского отдела, и фанерозоем, включающим все верхние отделы, — трудно переоценить. В течение нескольких столетий еще никому не удавалось обнаружить окаменелости в до-кембрии, в то время как в непосредственно прилегающих к нему верхних слоях их находили многими тысячами. Не так давно исследователи описали целый ряд докембрийских окаменелостей, однако изобилие и разнообразие, присущие фанерозою, по-прежнему сильно контрастируют с до-кембрием. Любая модель развития жизни на Земле должна принимать во внимание данное несоответствие.

Поиск самых древних форм жизни, ведущийся эволюционистами в архее (самых нижних слоях), сосредоточен в осадочных породах свазилендской супергруппы, Южная Африка, и в группе Уорроуна, место нахождения — недалеко от Норт-Поул, Австралия. Возраст обеих групп оценивается приблизительно в 3,5 миллиарда лет. Исследователи уже описали несколько мелких нитеобразных форм, найденных в этих районах, и говорят об их возможной подлинности, потому они и представляют значительный интерес²⁴. Некоторые эволюционисты считают их древнейшими из известных форм жизни.

Протерозой (верхняя половина докембрия) характерен относительным обилием строматолитов. В этой связи нельзя не упомянуть о ганфлинтс-ком кремнистом сланце, залегающем в районе Великих озер, США. В этом сланце, добытом из нижней части протерозоя, есть хорошо сохранившиеся нитеобразные окаменелости, очень сильно напоминающие современные цианобактерии Lyngbya и Oscillatoria (синезеленые водоросли)²⁵.

В верхней части протерозоя встречаются особые сферические окаменелости диаметром примерно 0,05 мм, называемые акритархами. Их считают какой-то разновидностью водорослевых цист²⁶. Чем выше их нахождение в отделе, тем многообразнее и крупнее их формы. Палеонтологи рас-

Рис. 9.3 Одна из первых реконструкций загадочного животного Halludgenia из кембрийского бургесского сланца, Канада. Согласно более современным интерпретациям, костяные лучи находятся сверху.

сматривают акритархов как более развитые формы жизни (эукариоты), поскольку в их клетках есть ядра, хотя некоторые ученые оспаривают эту точку зрения. Эукариоты включают большинство видов организмов, от микроскопической амебы до огромного дерева агатис, растущего в Новой Зеландии. В отличие от них бактерии, не обладающие клеточными ядрами (т. е. прокариоты), по мнению ученых, возникли раньше. Исследователи описывают еще несколько мелких типов протерозойских окаменелостей, включая чашеобразные тела (0,07 мм) неизвестного происхождения.

В самой верхней части протерозоя, вплотную к кембрию, можно обнаружить своеобразные многоклеточные типы животных (эдиакарская фауна)²⁷, особенно в Австралии и в России. Некоторые из них напоминают папоротники, червей, колеса со спицами и пр., и их нелегко увязать с известными живыми формами. Никаких более сложных (многоклеточных) видов животных не было найдено ниже этого уровня, где присутствуют только немногочисленные простые, иногда неточно определенные формы, возможно, относящиеся к водорослям²⁸.

Несмотря на все проблемы с идентификацией докембрийских окаменелостей, иногда действительно попадаются бесспорные, добротные образцы. Здесь можно упомянуть цианобактерии из ганфлинтского сланца, ак-ритархи, цианобактерии из Биттер-Спрингс и эдиакарскую фауну. Все они происходят из верхней половины докембрия (протерозоя). К ним можно добавить несколько более проблематичных нитеобразных форм из Фиг-Три (Африка) и Норт-Поул (Австралия), относящихся к нижнему докемб-рию (архею).

Сразу после почти безжизненного докембрия совершенно внезапно появляются все основные формы животных (см. табл. 9.1 и рис. 10.1). В научной среде этот резкий скачок принято называть «кембрийским взрывом». В зависимости от используемых классификаций в этой части геологической колонки возникают от 30 до 40 или более типов животных (основных категорий животного царства). Выше этого уровня возникновение новых основных типов уже почти не наблюдается. Это внезапное изобилие ставит под сомнение любую гипотезу о длительном, постепенном эволюционном процессе.

Следует особо упомянуть интереснейшие окаменелости из знаменитого кембрийского сланца бургесс, отложения которого находятся в Скалистых горах на территории Канады. Там исследователи собрали более 73 тысяч образцов²⁹. Схожие типы находят в Китае и Гренландии. Эти по большей части мягкотелые ископаемые организмы известны своей отличной сохранностью. Некоторые из них настолько уникальны, что исследователи предложили выделить их в несколько новых таксономических единиц (типов). Один организм настолько поразителен, что ему было дано соответствующее научное название — Halluclgenia. Сначала ученые реконструировали его как существо, имевшее ряд щупалец на спине, продолговатое тельце и передвигавшееся с помощью семи пар костяных игл (рис. 9.3). Впоследствии другими исследователями было предложено поменять иглы и щупальца местами. Этот организм, возможно, родственен червячкам Onychophora, у которых есть ножки, но нет костяных игл³⁰. Согласно еще одной гипотезе, он представляет собой часть гораздо более крупного животного³¹.

В пластах горных пород, расположенных выше кембрийского взрыва, можно найти многочисленные виды сухопутных растений и животных, таких, как папоротники и насекомые. Млекопитающие впервые появляются в нижнем мезозое, а вот цветущие растения характерны только для верхнего мезозоя. Рептилии доминируют в мезозое, а млекопитающие и цветущие растения монополизируют кайнозойские отложения. Морские организмы процветают в нижнем палеозое, в то время как сухопутные животные и растения в основном преобладают в верхних слоях. Достоверные ископаемые остатки человека появляются в отложениях, соответствующих последнему участку гипотетической шкалы геологического времени, равному 1/10000 от всей шкалы. Особый интерес вызывает расположение различных представителей хордовых, включая животных с позвоночником, таких, как рыбы или люди. Чем выше пласт, тем сложнее устроены заключенные в нем ископаемые хордовые. Многие считают эту особенность веским доводом в пользу эволюции. Мы рассмотрим альтернативные объяснения в следующей главе.

Целый ряд уровней в фанерозое отмечен массовыми вымираниями. О горизонте массового вымирания можно говорить в том случае, когда ископаемые виды, присутствующие в изобилии на одном уровне, более не встречаются в расположенных выше напластованиях. Исчезновение динозавров — наиболее яркий пример, по поводу которого ведется немало споров. Основные случаи вымирания имеют место в верхних слоях кембрийского, ордовикского, девонского, пермского, триасового и каменноугольного периодов, а также в середине третичного³². Ученые объясняют их как земными (наводнения и вулканы), так и внеземными (большие метеориты) причинами³³. Каковы бы ни были эти причины, летопись ископаемых свидетельствует о значительной катастрофической активности в прошлом.

БРОЖЕНИЕ УМОВ ПО ПОВОДУ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ОКАМЕНЕЛОСТЕЙ

Несколько веков назад мало кто предпринимал попытки провести различие между окаменелостями, напоминавшими живые организмы, и другими необычными структурами, заключенными в горных породах (например, большими неорганическими кристаллами). Люди полагали, что и те, и другие возникают в результате концентрации некоей жидкости или воздействия какой-то особой силы или духа. Позднее, ближе к концу XV11 в., споры об окаменелостях свелись к органической и неорганической версиям их происхождения.

По прошествии времени вопросы, касавшиеся библейского потопа, стали все активнее обсуждаться в ходе полемики по поводу окаменелостей. Исследователи в целом признавали, что несколько тысяч лет назад произошел потоп, ставший основной причиной отложения окаменелостей. Некоторые высказывали сомнения относительно того, что подобное событие могло распределить окаменелости в порядке их нынешнего залегания. Ряд ученых высказали мысль, что этот порядок продиктован разницей в плотности (более тяжелые окаменелости погрузились на большую глубину). Другие поднимали вопрос, почему некоторые ископаемые животные так отличаются от ныне существующих видов. Были и такие, кто удивлялся, каким образом водам потопа удалось покрыть Альпийские горы. Гипотезы о значительных поднятиях земной коры были тогда не в моде. Тем не менее в середине XVIII в. люди повсеместно признавали библейский потоп историческим событием и считали окаменелости остатками древних организмов, погребенных этим потопом.

Девятнадцатый век стал свидетелем коренных перемен в оценках, касавшихся не только происхождения самих окаменелостей, но и причин возникновения организмов, из которых они образовались. Концепции длительных периодов формирования горных пород и развития жизни в результате эволюции привели к появлению множества вопросов, связанных с истолкованием окаменелостей. Являются ли окаменелости результатом библейского потопа, описанного в Книге Бытие, или же они — следствие милли-онолетней эволюции? Мы подробно рассмотрим эти точки зрения по поводу происхождения ископаемых остатков в следующих двух главах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Окаменелости привлекают немалый интерес людей и могут многое сказать о происхождении жизни и ее истории. Их истолкование связано с ключевыми концепциями эволюционной теории и креационизма. Вокруг них разгорелась одна из основных полемик, характерных для противостояния между наукой и Священным Писанием.

Изучение окаменелостей — задача не из легких, оно сопряжено с постоянной борьбой мнений, и здесь не стоит пренебрегать осторожностью в суждениях. Многие окаменелости отличаются хорошей сохранностью, но немалая их часть подверглась частичному или значительному разрушению и с трудом поддается идентификации. Иной раз невозможно с уверенностью сказать, что та или иная форма является подлинной окаменелостью.

Простые организмы находятся в нижних участках геологической колонки. Большая часть представителей животного мира возникает внезапно в «кембрийском взрыве», а в последующих напластованиях горных пород появляются различные типы растительности, рептилии, млекопитающие и цветущие растения.

На протяжении веков мыслители рассматривали самые разные концепции происхождения окаменелостей. Одни считали, что окаменелости возникают в результате концентрации жидкостей, другие полагали, что ископаемые животные были погребены во время библейского потопа, третьи утверждали, что это остатки эволюционировавших организмов.

ССЫЛКИ

1. Wittgenstem L. 1980. Culture and value. Winch P, translator; Wright GHv (with Nyman H), editor. Chicago; The University of Chicago Press, p. 39e. Translation of: Vermischte Bemerkungen.

2. Lawson DA. 1975. Pterosaur from the latest Cretaceous of west Texas: discovery of the largest flying creature. Science 187:947, 948.

3. Simpson GG. 1983. Fossils and the history of life. New York: Scientific American Books, p. 2.

4. Подробности данного инцидента вы можете прочитать в: Romer AS. 1964. Соре versus Marsh, Systematic Zoology 13(4):201-207.

5. cm.: a) Shor EN-1974. The fossil feud: between E. D. Cope and О. С. Marsh. Hicksville, New York: Exposition Press, pp. 184-186. Более подробно см. также:

b) Plate R. 1964. The dinosaur hunters: Othniel C. Marsh and Edward D. Cope. New York: David McKay Co.

6. Shor, p. 1 74 (note 5a).

7. Рассказы об этой печально известной вражде, а также обширные отчеты, приведенные в Herald, можно прочесть в: Shore, p. 174 (note 5a).

8. Beerbower JR. 1968. Search for the past; an introduction to paleonlology. 2nd ed. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, p. 39.

9. Malakhova NP, Ovchinnikov LN. 1969. A find of fossils in granite of the central Urals. Doklady Akademii Nauk SSSR 188:33-35. Translation of: О nakhodke organicheskikh ostatkov v granitakh Srednego (Jrala.

10. Cloud P. 1973. Pseudofossils; a plea for caution. Geology 1(3):123-127.

11. Glaessner MF-1980. Pseudofossils from the Precambrian, including «Buschmannia» and «Praesolenopora.n Geological Magazine 117(2):199, 200.

12. Hflntzschel W. 1975. Treatise on invertebrate paleontology, Part W: Miscellanea, supplement 1.2nd ed. Boulder, Colo.: Geological Society of America, and Lawrence, Kans,: University of Kansas, pp. W169-179.

13.Гал1же,с.\У146.

14. a) Glaessner MF. 1988. Pseudofossils explained as vortex structures in sediments. Senckenbergiana lethaea 69(3/4):275-287; b) Gutstadt AM. 1975. Pseudo- and dubiofossils from the Newland Limestone (Belt Supergroup, late Precambrian), - Montana. Journal of Sedimentary Petrology 45(2):40S-414; c) Jenkins RJF, Plummer PS, Moriarty КС. 1981. Late Precambrian pseudofossils from the Flinders Ranges, South Australia. Transactions of the Royal Society of South Australia 105(21:67-83; d) Merek EL. 1973. Imaging and life detection. BioScience 23(3):153-159; e) Pickett J, Scheibnerova V. 1974. The inorganic origin of. «anellotubulates.» Micropaleontology 20(1):97-102; f) Service RF. 1995. Prompting complex patterns to form themselves. Science 270:1299,1300.

15. Schopf JW, Packer BM. 1987. Early Archean (3.3-billion to 3.5-billion-year-old) microfossils from Warrawoona Group, Australia. Science 237:70-73.

16. Cowen R. 1995. History of life. 2nd ed. Boston, Oxford, and London: Blackwell Scientific Publications, p. 39.

17. Buick R. 1990. Microfossil recognition in Archean rocks: an appraisal of spheroids and filaments from a 3,500-million-year-old chert-barite unit at North Pole, Western Australia. Palaios 5:441-459.

18. Ginsburg RN. 1991. Controversies about stromatolites: vices and virtues. In: Mbller DW, McKenzie JA, Weissert H, editors. Controversies in modern geology. London, San Diego, and New York: Academic Press, pp. 25-36.

19. a) Hoffman P. 1973. Recent and ancient algal stromatolites: seventy years of pedagogic cross-pollination. In: Ginsburg RN, editor. Evolving concepts in sedimentology. Johns Hopkins University Studies in Geology, No. 21. Baltimore and London: Johns Hopkins University Press, pp. 178-191. См. также: b) Qrotzinger JP, Rothman DH. 1996. An abiotic model for stromatolite morphogenesis. Mature 383:423-425. (c) LoweDR. 1994. Abiological origin of described stromatolites older than 3.2 Ga. Geology 22:387-390.

20. a) Hoffman (note 19a). См. также: b) Estaban M, Pray LC. 1975. Subaqueous, syndepositional growth of in-place pisolite, Capitan Reef Complex (Permian), Guadalupe Mountains, New Mexico, and west Texas. Geological Society of America Abstracts With Programs 7:1068, 1069; c) Thomas C. 1968. Vadose pisolites in the Guadalupe and Apache Mountains, west Texas. In: Silver BA, editor. Guadalupian facies, Apache Mountains area, west Texas. Symposium and guidebook 1968 field trip, Permian Basin Section, Society of Economic Paleontologists and Mineralogists Publication 68-11:32-35.

21. Gutstadt (note 14b).

22. BjaerkeT, DypvikH. 1977. Quaternary «stromatolitic» limestone of subglacial origin from Scandinavia. Journal of Sedimentary Petrology 47:1321-1327.

23. Глубокий обзор развития концепции геологической колонки дан в: a) Ritland R. 1981. Historical development of the current understanding of the geologic column: Part I. Origins 8:59-76; b) Ritland R. 1982. Historical development of the current understanding of the geologic column: Part II. Origins 9:28-50.

24. a) Schopf)W. 1993. Microfossils of the Early Archean Apex chert: new evidence of the antiquity of life. Science 260:640-646; b) Schopf and Packer (note 15); c) Walsh MM, Lowe DR. 1985. Filamentous microfossils from the 3,500-milIion-year-old Onverwacht Group, Barberton Mountain Land, South Africa. Nature 314:530-532.

25. Stewart WN, Rothwell GW. 1993. Paleobotany and the evolution of plants. 2nd ed. Cambridge and New York: Cambridge University Press, pp. 35, 36.

26. Mendelson CV. 1993. Acritarchs and prasinophytes. In: Lipps JH, editor. Fossil prokaryotes and protists. Boston, Oxford, and London: Blackwell Scientific Publications, pp. 77-104.

27. Точное расположение этих организмов является предметом споров. См.: а) Grotzinger JP, Bowring SA, Saylor BZ, Kaufman AJ. 1995. Biostratigraphic and geochronologic constraints on early animal evolution. Science 270:598-604; b) Kerr RA. 1995. Animal oddballs brought into the ancestral fold? Science 270:580, 581.

28. a) Bengtson S, Fedonkin MA, Lipps JH. 1992. The major biotas of Proterozoic to Early Cambrian multicellular organisms. In: Schopf JW, Klein C, editors. The Proterozoic biosphere: a multidisciplinary study. Cambridge and New York: Cambridge University Press, pp. 433-534; b) Han T-M, Runnegar B. 1992. Megascopic eukaryotic algae from the 2.1 -billion-year-old Negaunee Iron Formation, Michigan. Science 257:232-235; c) Shixing Z, Huineng C. 1995. Megascopic multicellular organisms from the 1,700-million-year-old Tuanshanzi Formation in theJixian area, north China. Science 270:620-622.

29. Общий обзор см.: a) Briggs DEG, Erwin DH, Collier, FJ. 1994. The fossils of the Burgess Shale. Washington, D.C., and London: Smithsonian Institution Press; b) Could SJ. 1989. Wonderful life: the Burgess Shale and the nature of history. New York and London: W. W. Norton and Co.

30. Cowen, pp. 83,84 (note 16).

31.Gould,p. 157(note29b).

32. Классические публикации: a) Newell NO. 1967. Revolutions in the history of life. In: Albritton CC, Jr., editor. Uniformity and simplicity: a symposium on the principle

of the uniformity of nature. Geological Society of America Special Paper 89:63-91. См. также: b) Cutbill JL, Funnell BM. 1967. Numerical analysis of The Fossil Record. In: Harland WB, Holland CH, House MR, Hughes NF, Reynolds AB, Rudwick MJS, Satterthwaite QE, Tarlo LBH, Willey EC, editors. The fossil record: a symposium with documentation. London: Geological Society of London, pp. 791 -820; c) Raup DM, Sepkoski JJ, Jr. 1984. Periodicity of extinctions in the geologic past. Proceedings of the National Academy of Sciences, U.S.A. 81:801-805. 33. a) Hallam A. 1990. Mass extinction: processes. Earthbound causes. In: Briggs DEC, Crowther PR, editors. Paleobiology: a synthesis. Oxford and London: Blackwell Scientific Publications, pp. 160-164; b) Jablonski D. 1990. Mass extinction: processes. Extraterrestrial causes. In: Briggs and Crowther, pp. 164-171.