• Главная
• Контакты
• Нашёл ошибку
• Прислать материал
• Добавить в избранное

1. Как углублялись представления человечества о пространстве и времени.

2. Земля в пространстве.

3. Каков подлинный возраст Земли?

Прежде чем приступить к истории самой жизни, скажем пару слов о той сцене, на которой будет поставлена наша пьеса, и той обстановке, на фоне которой она будет развиваться.

За последние несколько столетий представления людей об окружающем их видимом мире претерпели значительные изменения. Одновременно с этим и само место человека, его роль в этом мире перестают казаться столь значимыми, как прежде. Люди узнали, что они — составляющая часть некоего целого, гораздо более обширного, более протяженного в пространстве и времени, гораздо более удивительного, чем могли представить их предки.

Первобытному сознанию Земля представлялась лишь плоским основанием обитаемого мира, а небо — куполом над этим основанием. Солнце, Луна и звезды в представлении первобытного человека раз за разом совершали свой таинственный круговорот, проходя половину пути по небесному своду, а другую половину — под земной твердью. Вавилонские и китайские астрономы, даже после многих веков наблюдений за звездами, продолжали верить, что Земля плоская.

У мыслителей Греции впервые возникло явственное представление о сферической форме нашей планеты, но даже греки не мог ли вообразить, насколько обширна Вселенная. Земной шар оставался для них центром мироздания. Вокруг этого центра, прикрепленные к хрустальным сферам, двигались Солнце, Луна, планеты и неподвижные звезды. Только в XV в. сознание человека смогло продвинуться дальше и Коперник высказал ошеломляющее предположение о том, что в центре находится именно Солнце, а не Земля. Взгляды Коперника стали общепризнанными только в XVII в., после изобретения Галилеем телескопа.

Появление и усовершенствование телескопа обозначает, несомненно, новый этап развития человеческой мысли, новое видение жизни. Удивительно, что греки, с их живым и проницательным умом, не смогли придумать ни телескопа, ни микроскопа. Они не смогли найти практического применения линзам, хоть и жили в мире, в котором стекло было известно и его качество улучшалось на протяжении нескольких столетий. В повседневной жизни греков широко использовались стеклянные фляжки и бутыли; через них, конечно же, можно было заметить, как искажаются и увеличиваются очертания предметов. Но наука в Греции была занятием возвышенным, уделом философов, которые, за исключением таких гениев, как Архимед и Герон,[1] были слишком горды, чтобы учиться чему-нибудь у простых ремесленников — ювелиров, кузнецов или стеклодувов.

Невежество — это первое, чем приходится расплачиваться за подобную гордыню. Философу недоставало практических навыков, а у ремесленника не было научных знаний, поэтому пришлось ждать новой эпохи еще целое тысячелетие, пока стекло пришло на помощь астроному. Со времен Галилея астрономия и телескоп развивались вместе, отодвигая занавес невежества и ложных представлений, которые скрывали от человека глубины космоса. Поместив Солнце в центр Вселенной, человек задумался: а не пришло ли время пересмотреть само понятие о центральном положении всего нашего мира? Теперь мы знаем, что Солнце нельзя даже включить в число больших звезд — это всего лишь одно из меньших светил.

Телескоп смог освободить воображение человека так, как ни одно из технических приспособлений до него. Если что-либо и можно сравнить с ним по воздействию на научные представления, так это спектроскоп, разработанный после открытий Фраунгофера в 1814 г.[2]

Завеса, скрывавшая непостижимую бездну окружающего нас пространства, начала приподниматься лишь три века назад. Значительно позднее пришло осознание подлинного возраста нашей Вселенной, ее немыслимо долгой истории. Среди народов древности, кажется, лишь у индийских философов мы можем найти какое-то представление о бесконечных промежутках времени, через которые прошел этот мир. В европейской культуре еще немногим более двухсот лет назад нашей истории отводили на удивление короткий срок. Во «Всеобщей истории», изданной объединением книготорговцев в Лондоне в 1779 г., указывается (как нельзя более точно), что мир был создан в 4004 году до Рождества Христова, в момент осеннего равноденствия, и что венцом создания мира было сотворение человека в Эдеме, на Евфрате, в двух днях пути от Басры. Уверенность, с которой делались эти утверждения, черпалась в излишне буквальном понимании библейских повествований. В наши дни лишь некоторые из тех, кто верят в боговдохновенность текстов Библии, готовы истолковывать эти сведения как непосредственный факт.

Разрушить этот временной барьер и открыть за маленьким «вчера» шести тысячелетий еще миллионы подобных вчерашних «дней» было суждено геологии, и в особенности палеонтологии. Задолго до XVIII в. два очень часто наблюдаемых геологических явления прямо-таки взывали к вниманию человека.

Во-первых, это обширные районы, где в открытых разломах виднелись напластования различных каменистых пород, которые могли сложиться лишь за достаточно длительные периоды времени. Во многих случаях эти пласты оказывались изогнуты, образовывали складки, надвигались один на другой таким образом, который неизбежно предполагал длительное действие огромных природных сил. Во-вторых, это часто встречающиеся окаменевшие остатки существ, похожие на кости и черепа ныне существующих видов, но не идентичные им.

Лишь в XVIII в. геологические слои и ископаемые остатки начали изучать систематически, и только в XIX в. появилось понимание подлинного масштаба и значения этих данных. Впервые перед удивленным взором ученых открылась Летопись Окаменелостей. Пришлось преодолеть упорное сопротивление тех, кто отстаивал буквальную интерпретацию Библии.

Со временем горизонты человечества стали шире и дальше. Двести лет назад воображение человека ограничивалось пределом в шесть тысяч лет. Теперь и этот занавес поднят, и человек может взглянуть в прошлое своего мира на протяжении многих и многих сотен миллионов лет.

Теперь вкратце остановимся на том, что нам известно о физических параметрах нашего мира. Наша Земля — вращающийся шар. Хотя она и кажется нам обширной, это лишь частица материи в огромном пространстве Вселенной. Космос по большей части представляет из себя вакуум, в котором на огромном расстоянии друг от друга расположены ослепительные средоточия тепла и света, «неподвижные звезды». Их называют неподвижными, но тем не менее и они движутся в пространстве, просто долгое время люди не замечали этого движения, потому что звезды находятся от нас очень далеко. Должны пройти тысячелетия, прежде чем станет существенной разница в положении звезд на небе.

Много столетий назад египтяне составляли карты звездного неба, и эти карты показывают, что очертания созвездий очень сильно изменились: многие звезды проделали весьма значительный путь. Но мы по-прежнему говорим «неподвижные звезды», чтобы отличить их от планет. Расстояние до звезд столь велико, что несмотря на свой огромный размер даже в самый мощный телескоп они кажутся лишь точками света, более или менее яркими. Впрочем, если пристальнее рассмотреть их в телескоп, некоторые из них похожи на облака или спирали сверкающего пара, которые мы называем туманностями.[3]

Совсем недавно было открыто также существование так называемых «черных дыр»[4] и облаков темной материи. Некоторые из последних достигают огромных размеров. Мы по-прежнему ничего не знали бы об их существовании, если бы они не рассеивали свет расположенных за ними звезд.

Одна звезда, тем не менее, расположена так близко от нас, что кажется большим огненным шаром. Эта звезда — наше Солнце. По своей природе Солнце тоже относится к неподвижным звездам, но мы воспринимаем его не так, как другие звезды, ведь оно несравненно ближе к нам, чем они. Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет сто сорок девять миллионов км, его диаметр — один миллион триста девяносто тысяч км, а масса в триста тридцать тысяч раз превосходит массу нашей планеты. Но есть много звезд и куда более массивных, чем Солнце.

Очень тяжело представить реальный смысл подобных величин. Если бы пуля, выпущенная из пулемета Максима, не снижая начальной скорости, летела в сторону Солнца, то ей понадобилось бы семь лет, чтобы достичь цели. И все же можно сказать, что Солнце достаточно близко от нас, по сравнению с другими звездами. Если бы Земля была маленьким шариком диаметром один сантиметр, тогда диаметр Солнца был бы почти один метр. Нам известно, что Солнце также вращается вокруг своей оси. Его атмосфера настолько раскалена, что все металлы находятся там в газообразном состоянии. О том, что находится под поверхностью Солнца, мы можем только догадываться.[5]

Вокруг Солнца на большом расстоянии вращается не только наша Земля, но и другие подобные ей небесные тела — планеты. Их можно видеть на небе, потому что они отражают солнечный свет. Они достаточно близки к нам, чтобы можно было с легкостью наблюдать их движение на небосводе. Ночь сменяет ночь, и меняется их положение относительно неподвижных звезд.

Насколько пустынно космическое пространство, какое незначительное место в нем занимает материя, можно легко представить на следующем примере. Если бы, как мы уже сказали, Солнце было шаром один метр в поперечнике, то наша Земля была бы соответственно шариком в один сантиметр, на расстоянии ста семи метров от Солнца, а Луна была бы крупинкой размером с зернышко, в тридцати сантиметрах от Земли.

Ближе к Солнцу, чем Земля, были бы две другие крупинки — планеты Меркурий и Венера, на расстоянии 40 и 77 метров соответственно. Далее за Землей идут планеты Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, на расстояниях 162, 556, 1020, 2062 и 3274 метра от Солнца соответственно. Прогулка от Солнца до Нептуна заняла бы почти час.[6]

Между этими планетами находится значительное количество гораздо меньших частичек, из которых большая часть — это астероиды, которые кружатся между Марсом и Юпитером. И время от времени крошечный сгусток светящегося пара и пыли — комета — заплывал бы в эту систему из бескрайних пространств за ее пределами. Все остальное пространство над нами и вокруг нас, а также на немыслимом расстоянии от нас — это холодный, пустой и безжизненный космос. Ближайшая к нам неподвижная звезда, по нашей уменьшенной шкале (вспомним еще раз, Земля — шарик в один сантиметр, а Луна — как маленькое зернышко), была бы удалена на тридцать тысяч километров! А большинство видимых нами неподвижных звезд находилось бы в нашей модели в сотнях и сотнях миллионов километров от нас.

Давайте теперь снова обратимся к Земле. Диаметр нашей планеты чуть меньше двенадцати тысяч восьмисот километров. Ее поверхность неровная, более выступающие участки — это горы, а впадины на поверхности Земли заполнены слоем воды — океанами и морями. Максимальная глубина земного океана — около одиннадцати километров, что очень мало в сравнении с размером самой планеты.

Земной шар окружает тонкий воздушный покров — атмосфера. При подъеме на воздушном шаре или во время горного восхождения можно заметить, что воздух постепенно становится менее плотным, пока не станет слишком разреженным, чтобы поддерживать жизнь. На высоте же свыше тридцати двух километров воздуха почти нет. Самая большая высота, на которую может подняться птица, — около шести километров; говорят, кондор может преодолеть такую высоту. Однако большинство птиц и насекомых, которых поднимали на воздушных шарах или аэропланах, падали замертво с куда меньшей высоты. Аэропланам удавалось подниматься выше двенадцати километров, и воздушные шары также взлетали до одиннадцатикилометровой отметки, однако это стоило их пилотам немалых физических усилий. Небольшие экспериментальные аэростаты, уже не с людьми, а с контрольным оборудованием на борту, поднимались на высоту до тридцати шести километров.

Жизнь возможна лишь в нижних слоях атмосферы, не превышающих шести километров, и в верхних слоях моря, не глубже сотни метров от уровня земной поверхности.[7] Нам неизвестны какие-либо иные формы жизни кроме тех, что существуют в этих на самом деле очень узких слоях воздуха и воды на нашей планете. Насколько мы знаем, все остальное окружающее нас пространство остается безжизненным. Ученые обсуждают возможность существования жизни на других планетах, в первую очередь на Марсе или Венере, но пока это не более чем научные предположения.

На этом завершим наш краткий разговор о Земле и окружающем ее пространстве. Рассмотрим теперь наш предмет с точки зрения времени. Астрономы, геологи и исследователи-физики имеют сейчас возможность описать примерную картину возникновения Земли. По их мнению, в определенный момент, достаточно далеко отстоящий от нас в прошлом, Солнце представляло собой вращающуюся огненную массу материи, пока еще не сжавшуюся в плотное средоточие тепла и света значительно больших размеров, чем в наши дни. По мере вращения Солнца несколько фрагментов отделились от него и превратились в планеты. Наша Земля — одна из этих планет. Пылающая масса, которая была основой для Земли, вращаясь, разделилась на две части — большую, саму Землю, и меньшую, теперь безжизненную и неподвижную Луну.

Как долго, может спросить читатель, существует наш мир? В последние несколько лет этот вопрос привлекал к себе особое внимание. Ранние оценки значительно разнились между собой, однако постепенно в этом вопросе удалось прийти к общему мнению. Астрономы и математики, которые основывают свои расчеты на скорости остывания небесных тел и на процессах ядерного распада, говорят о четырех миллиардах лет как возрасте Земли; а от той поры, когда на Земле возникла жизнь в какой-либо ее форме, нас отделяет промежуток времени в три миллиарда лет.[8] Возраст же Солнца как звезды определяется сейчас в промежутке примерно пяти-шести миллиардов лет. На Земле, говорит сэр Джеймс Джинc в книге «Вселенная вокруг нас», через миллиард лет температура на экваторе опустится до арктического уровня.[9] Учитывая, что возраст человека как сознательного социального существа лишь тридцать тысяч лет, этот срок дает ему неограниченные возможности для обретения знания и силы. Задолго до того, как человек подойдет к этому рубежу, он может стать властелином времени и пространства.

1. Первые живые существа.

2. Естественный отбор и изменение видов

Мы не знаем достоверно, как зародилась жизнь на Земле. У биологов на этот счет есть много идей и предположений, но, по общему убеждению, жизнь берет свое начало в теплом, прогреваемом солнцем мелководье, возможно, в заводях и неглубоких заливах вдоль берегов первозданных морей. По всей вероятности, она началась как некая «преджизнь», которая постепенно и неотвратимо приобретала отличительные свойства жизни.

Нигде на Земле в настоящий момент нет тех специфических условий, физических и химических, при которых было бы возможным появление жизни. Вне всяких сомнений, теперь не происходит никакого самозарождения жизни. Если зарождение жизни было естественным, а не сверхъестественным процессом, тогда, несомненно, наступит день, когда ученые смогут повторить и воспроизвести его. И если многие биологи убеждены, что жизнь возникла при соответствующих условиях так же естественно и неизбежно, как вода при нормальном давлении, проходя точку замерзания, превращается в лед, то другие, не менее авторитетные ученые, придерживаются прямо противоположной точки зрения. В данной же работе не место определять, какая из этих точек зрения верна.

Предположение, что жизнь появилась на Земле как естественный и неизбежный химический и физический процесс, без вмешательства какого-либо сверхъестественного фактора, кажется неприемлемой и даже отталкивающей, с религиозной точки зрения. Однако причина этого неприятия, вероятно, заключена не столько в антирелигиозности этой идеи, сколько в неоднозначном понимании того, что же такое жизнь. Для религиозного сознания быть «живым» означает обладать «душой», которой приписываются самые разнообразные нравственные качества, противостоящие «мертвой материи». Но сложно понять, почему существование слизняка, поганки, вши или паразитического нароста на стволе дерева каким-то непостижимым образом «выше», чем удивительное сочетание элементов в кристаллической решетке или жемчужине, прожилки в обломке мрамора, игра световых бликов на водной ряби в солнечный день или же волны, которые выдувает ветер на песчаном берегу. Да и зачем творцу Вселенной понадобилось бы разделять мир на почти неодушевленное и еще неодушевленное?

Атмосфера в те дни, когда зарождалась жизнь, была гораздо плотнее.[10] Солнце почти всегда было скрыто за огромными облачными массами, небеса были темными от частых штормов и ураганов. Мощные вулканические силы поднимали участки суши — голой, лишенной растительности, без почвы. Почти непрерывные вулканические штормовые дожди прокатывались по ней, и бурными потоками в море смывались огромные массы осадков. Они оседали на морском дне и уплотнялись, впоследствии превратившись в сланцы и глины, в песок, который стал песчаником.

Геологи исследовали накопления этих осадков в том виде, в каком они дошли до наших дней — начиная с тех, что остались от наиболее ранних эпох, до самых недавних. Конечно же, древнейшие отложения изменились сильнее всего, подвергаясь разрушению и выветриванию. Теперь в них нет никаких определенных следов жизни, даже если она и была в то время. Вероятно, самые ранние формы жизни были маленькими и «мягкотелыми», не оставив после себя никаких признаков своего существования. Только тогда, когда у некоторых из этих существ появились твердые скелеты и панцири, в геологических породах стали появляться их окаменевшие остатки, и теперь мы можем исследовать эти первичные формы жизни.

В геологической литературе детально описаны подобные окаменелости, которые находят в твердых породах, а также и сам порядок, в котором эти породы слой за слоем располагаются один над другим. Самые древние породы, видимо, складываюсь в те времена, когда еще совсем не было морей, когда Земля была слишком горячей, чтобы могло появиться море. Вода, которая теперь заполняет моря, тогда была паром, смешанным с воздухом в атмосфере. В более высоких слоях атмосферы стояли плотные облака, проливавшиеся горячим дождем, который снова превращался в пар задолго до того, как успевал упасть на раскаленные скалы.

В этой парообразной атмосфере из расплавленной первичной материи застывали первые скальные породы. Эти первые породы, словно корка, затвердевали над огненной жидкой материей так же, как застывает расплавленная лава. Некоторое время спустя первичные породы заново плавились и снова застывали, пока не образовался достаточно толстый скальный слой, который уже оставался постоянно твердым.

После долгого времени водяной пар в атмосфере начал конденсироваться и выпадать прямо на поверхность Земли, стекая по теплым первобытным скалам потоками горячей воды, и скапливаться во впадинах, образуя заводи, озера и первые моря. Потоки, которые стекали со скал, приносили в моря частички породы, образовывавшие осадок. Он постепенно накапливался, слой за слоем, образуя отложения, или, как говорят геологи, страту. Это был первичный осадочный уровень.

Самые ранние осадочные породы опускались во впадины и покрывались другими породами. Их можно наблюдать в различных местах, где они либо не покрыты позднейшей стратой, либо вышли на поверхность после долгого периода, который они провели в толще земных недр, когда отступили породы, покрывавшие их ранее.

Породы, в которых не содержится признаков жизни, называют азойскими (безжизненными) породами. Но в некоторых из этих самых ранних осадочных пород встречается такое вещество, как графит (черный свинец), а также красный и черный оксид железа. Для их возникновения, как считают ученые, необходима деятельность живых существ (хотя пока это не установлено наверняка). По этой причине некоторые геологи предпочитают называть эпоху, когда складывались эти наиболее ранние осадочные породы, археем (древняя эпоха). Они предполагают, что первичные формы жизни имели мягкую структуру, у них не было ни скелетов, ни панцирей, которые сохранились бы в окаменелостях после их гибели, и что именно их химическое воздействие вызвало осаждение графита и оксида железа.

Эти азойские, или архейские, пласты покрывают другие, также очень древние и эрозивные, но в которых уже содержатся признаки жизни. Следы этих древнейших организмов очень просты: это либо остатки простейших растений — водорослей, либо отпечатки, напоминающие след червеобразного существа в морском иле. Этот второй слой отложений получил название протерозойского (протерозой — эпоха начала жизни). Он образует достаточно долгий период в истории мира.[11]

Выше протерозойских отложений идет третий уровень, в котором можно обнаружить уже значительное количество и разнообразие следов живых организмов. Здесь появляются признаки панцирных рыб, крабов и подобных им ползающих существ, червей, водорослей и так далее, а затем большое разнообразие рыб и первых наземных растений и животных. Эта геологическая эпоха называется палеозоем (древняя жизнь), за время которой жизнь постепенно распространялась и развивалась в морях нашей планеты, а затем вышла на сушу.

В нижнем палеозое наибольшее распространение получили так называемые трилобиты. Они ползали по морскому дну, как большие морские улитки. Настоящими властителями морей того времени были ракоскорпионы (эвриптериды), представители их отдельных видов достигали в длину трех метров. Они представляли собой наивысший уровень развития ранней жизни. Во множестве водились также различные панцирные рыбы и брахиоподы (плеченогие моллюски).

Но не разнообразие форм жизни поражает наше воображение. В те времена не было ничего, что могло бы бегать, летать или хотя бы плавать сравнительно быстро и умело. Если не принимать во внимание размеры некоторых существ, жизнь той поры походила на ту, которую можно наблюдать сейчас под микроскопом в капле воды, взятой из любой летней лужицы, — и была, пожалуй, даже менее разнообразна.

Такой была жизнь морского мелководья в раннем палеозое, продолжавшемся несколько сотен миллионов лет. Суша в тот период, по всей очевидности, была пустынной — мы не находим ни следов, ни признаков наземной жизни. Все живое в те дни проводило свою жизнь, либо большую ее часть, под водой. На протяжении немыслимо долгих веков это и была вся земная жизнь, а до этого времени еще миллионы и миллионы лет наша огненная и безжизненная планета вращалась в пространстве.

Между эпохой образования этих нижнепалеозойских пород, эпохой господства морских скорпионов и трилобитов, и нашим временем — неисчислимые века, которые представлены слоями и напластованиями осадочных пород. Первыми идут слои верхнего палеозоя, а над ними геологи различают еще два значительных уровня. Следом за палеозоем идет мезозой (средняя жизнь), второй обширный слой отложений, в котором также находят ископаемые остатки. Этот период продолжался около сотни миллионов, более быстрых, чем наши, лет, от которых до нас дошло Удивительное множество окаменелых остатков и костей ископаемых рептилий, о чем вскоре пойдет речь. А над ними находятся геологические отложения, принадлежащие эпохе, называемой кайнозоем (новая жизнь). Это — третий великий том в истории жизни, том неоконченный. Его последняя страница писалась уже в совершенно недавнее время, буквально «вчера», когда «вчерашние» реки смывали во «вчерашние» моря пыль и песок, под которыми оказались погребены кости, чешуя и тела, ставшие сегодняшними окаменелостями.

Следы и окаменелости в породах, как и сами породы, являются историческим документом. Их можно назвать Летописью Окаменелостей, но не следует забывать, что в этой летописи нет никакого намека на организованность и порядок. Это лишь следы того, что происходило в прошлом. Если мы достаточно разумны, то сумеем прочитать эти следы.

Доступные нам породы не похожи на страницы библиотечной книги, они разорваны, разбросаны, рассеяны в разные стороны, исковерканы, словно небрежно построенный дом после того, как он последовательно пережил бомбардировку, вражеское нашествие, потоп, землетрясение и пожар. И так они пролежали долгие века под ногами у ничего не подозревающих людей. Ископаемые остатки древних животных были известны ионийским грекам в VI в. до н. э., о них спорили в Александрии в III в. до н. э. Эратосфен и другие ученые. Итог этой дискуссии подвел в своей «Географии» Страбон (64 до н. э. — 24 н. э.).[12]

Об окаменелых остатках неведомых существ знал латинский поэт Овидий, считая, что это были первые неуклюжие попытки творческой силы. На них обращали внимание арабские писатели X в. Леонардо да Винчи, живший совсем недавно, в начале XVI в. (1452–1519), был одним из первых европейцев, кто догадался о подлинном значении окаменелостей. И только в последние полтора столетия человек начал серьезно и последовательно работать над разгадкой этих ранних страниц истории своего мира, так долго находившихся в забвении.

В предыдущем разделе мы не дали четкого определения, что же такое жизнь. Пожалуй, стоит просто перечислить некоторые общие сведения об этом явлении, которое завоевывало себе место в теплых водах и приливном иле раннего палеозоя и которое, возможно, во всей бесконечности космоса можно встретить только на нашей планете.

Представители живой природы в наши дни поразительно отличаются друг от друга, однако все живые существа прошлого и настоящего обладают определенной силой роста, все живые существа нуждаются в питании, все живые существа движутся, когда они растут и питаются, хотя это движение может быть не более чем распространение корней в почве или ветвей в воздухе.

Более того, живые существа размножаются, они дают начало другим подобным существам, либо вырастая и затем разделяясь, либо с помощью спор, семян или яиц, или другими способами размножения. Воспроизводство себе подобных — это тоже одна из неотъемлемых характеристик жизни.

После того как особь какое-то время живет и производит потомство, она стареет и умирает.

Это происходит в силу определенной необходимости. Для жизни существуют такие же природные ограничения, как и для роста, и это относится как к животным, так и к растениям. Однако это не применимо к тем объектам, которые мы называем неживыми. Неживые предметы, например кристаллы, тоже растут, однако у них нет установленных пределов роста или величины, они не могут самостоятельно двигаться, и внутри у них отсутствует обмен веществ. Кристаллы, однажды сформировавшись, могут сохраняться без изменений миллионы лет. У неживых предметов также отсутствует размножение.

Рост, умирание и воспроизводство живых существ приводят к удивительным последствиям. Молодые особи, которых производят на свет живые существа — или сразу, или после некоторых промежуточных стадий и изменений (таких, как превращение гусеницы в бабочку), — становятся похожи на своих родителей. Однако они никогда не повторяют в точности родителей или друг друга, всегда есть небольшие отличия, которые мы называем индивидуальными признаками. Тысяча бабочек может дать в этом году значительное потомство, на следующий год их будет еще больше. Они могут казаться нам в точности такими же, как и их предшественники, но у каждой из них будет свое небольшое отличие.

Нам тяжело заметить индивидуальные отличия у бабочек, поскольку мы обычно не наблюдаем за ними очень уж пристально. Иное дело с людьми. Все мужчины и женщины на свете произошли от мужчин и женщин, живших в 1800 г., но ни один из нас не повторяет в точности кого-либо из этого ушедшего поколения.

То, что справедливо по отношению к людям и бабочкам, справедливо и по отношению к любому другому типу живых существ — как животных, так и растений. В каждом поколении каждого биологического вида проявляются свои индивидуальные особенности. Это не менее справедливо и по отношению ко всем тем крошечным существам, которыми кишели археозойские и протерозойские моря, и к современному человеку.

Каждый из видов живых существ постоянно умирает и снова возрождается во множестве новых особей.

Рассмотрим, что должно произойти с только что родившимся поколением живых существ какого-либо из видов. Некоторые из особей будут сильнее или определенным образом приспособленное к жизни, чем остальные, которые окажутся слабыми и менее жизнеспособными.

На длительность жизни отдельного организма может оказать влияние любая случайность или выгодное совпадение обстоятельств. Однако в целом более приспособленные особи будут жить, развиваться и производить потомство, обгоняя более слабых. Те, в свою очередь, окажутся менее приспособленными добывать пищу, отбиваться от врагов и выживать в трудных условиях. И так в каждом поколении будет происходить своеобразный отсев, отбор самых слабых и неприспособленных в пользу сильных и приспособленных. Этот процесс называется естественным отбором или выживанием более приспособленных.

Из самого факта, что живые существа растут, питаются и умирают, следует, что все виды, до тех пор, пока условия их существования остаются неизменными, с каждым новым поколением все больше и больше приспосабливаются к этим условиям.

На деле же природные условия никогда не остаются неизменными и все живые существа постоянно оказываются в чем-то неприспособленными. Адаптация к новым условиям всегда бывает в чем-то неполной, а иногда она оказывается слишком неполной. Однако в критическом положении на помощь живым существам приходит способность к резкому проявлению новых признаков, новых особенностей в их строении и функционировании, которая называется мутацией, в том числе возникновению особенностей более значительных, чем обычные индивидуальные различия.

Эти мутации могут затруднять борьбу за выживание, или помогать в этой борьбе, или вообще не влиять на дальнейшую судьбу организма. В первом случае они отбрасываются естественным отбором, во втором — приветствуются и сохраняются, в последнем случае они могут сохраниться внутри вида, не принося ни пользы, ни вреда, как результат непроизвольного искажения.

Сама по себе мутация кажется процессом совершенно случайным, действующим наугад. Она может оказаться своевременным ответом на необходимость, может быть бесцельным и тупиковым вариантом развития или абсурдным отклонением. В последнем случае она создает «монстра», который погибает. В первом же случае такая мутация распространяется на весь вид.

Представим, к примеру, маленькое животное со светло-коричневым мехом, живущее в очень холодной местности, к тому же почти всегда покрытой снегом. Те из особей, у кого окажется самый плотный и самый белый мех, будут меньше всего страдать от холода, наименее заметны для врагов и сами не будут на виду во время охоты. Каждая мутация в этом направлении будет полезной. Мех этих особей будет уплотняться и становиться белее с каждым новым поколением, пока не станет наиболее подходящим для данных условий.

Теперь представим, что климат изменился, в этой местности стало теплее, снег исчез. Белые зверьки станут отчетливо видны большую часть года, а густой мех в новых условиях — только помеха. Теперь в преимущественном положении окажутся те из них, у которых более темная окраска и менее густой мех, а самые белые и пушистые окажутся в затруднительном положении. Каждая благоприятная мутация будет подхватываться и закрепляться в процессе естественного отбора весь этот неблагоприятный период.

Если это изменение климата наступит слишком быстро и не случится никакой благоприятной мутации, особи этого вида могут быть истреблены. Но если мутация окажется полезной и хватит времени, чтобы она могла широко распространиться, эти животные смогут пережить трудное время и адаптироваться, поколение за поколением, к новым условиям. Этот процесс приспособления к меняющимся условиям называется изменчивостью видов.

Вернемся к нашему примеру. Возможно, что эта перемена климата не затронет всей территории, на которой обитает данный вид, скажем, произойдет на одной стороне обширного морского залива или горной гряды, или любой подобной естественной преграды, и не случится на другой. Какое-нибудь теплое океаническое течение наподобие Гольфстрима может изменить направление, неся с собой тепло только на одну сторону такого барьера, оставляя другую по-прежнему холодной. Тогда с холодной стороны у животных одного вида мех будет становиться, по возможности, все более густым и белым, тогда как с другой стороны мех у того же вида животных будет изменяться в сторону более коричневой окраски и меньшей густоты.

Одновременно с этим будут происходить и другие видоизменения, например, появление различий в строении лапы, потому что одним животным — представителям этого вида — придется разгребать лапами снег в поисках пищи, в то время как другие большую часть года будут бегать по голой земле. Скорее всего разница в климате повлечет за собой отличия в питании, что в свою очередь отразится на зубах и пищеварительных органах этих животных. Кроме того, могут измениться вслед за изменением меха потовые и сальные железы, а это повлияет на строение выделительных органов и всего обменного процесса в организме.

И так — во всем строении организма. Может наступить момент, когда два отдельных представителя прежде единого вида будут настолько непохожи друг на друга, что их со всей определенностью можно будет отнести к разным видам. И причина этому — накопление индивидуальных и мутационных признаков. Подобное ветвление видов на протяжении нескольких поколений на два вида или более называется разделением видов.

В том юном мире, когда пылающее солнце поднималось и садилось за треть нынешнего дня, когда теплые моря огромными приливами накатывались на песчаные и илистые берега каменистых земель, а воздух был плотным от испарений и облаков, ранняя жизнь неизбежно должна была видоизменяться, и появление новых видов происходило с большой скоростью. Жизнь, вероятно, была такой же быстрой и короткой, как те дни и годы. Новые поколения, отсеваемые естественным отбором, чередовались друг с другом в более высоком темпе, чем в нашу эпоху.

У людей естественный отбор происходит значительно медленнее, чем у любого другого существа. Чтобы вырасти и обзавестись потомством, среднему западноевропейцу требуется двадцать и более лет. В животном мире в большинстве случаев потомство появляется уже через год после рождения и даже менее. Однако у простейших живых организмов, которые появились в первобытных морях, рост и размножение были делом нескольких коротких часов или даже нескольких коротких минут. Соответственно видоизменение и разделение видов также было исключительно быстрым. Жизнь уже успела сложиться во множестве разнообразных форм к тому моменту, когда она смогла оставить первые следы на ископаемых породах.

Летопись окаменелостей, таким образом, не начинается с какой-либо группы тесно связанных форм, от которой произошли все последующие существующие формы живых существ. Она берет свое начало в Море, в котором уже представлены почти все основные деления животного царства. Растения уже в то время были растениями, а животные — животными.

Брахиоподы, которые питались в основном той же пищей, что и современные мидии и устрицы, уже успели обзавестись панцирем; огромные водяные ракоскорпионы ползали среди водорослей; прятались, спасаясь от опасности, в свои раковины трилобиты. В те древние времена прибрежная тина так же кишела инфузориями и другой микроскопической живностью, как и любая нынешняя лужа. В океане, как и сейчас, обитало великое множество крошечных прозрачных, зачастую фосфоресцирующих живых существ.

Но суша за линией приливов по-прежнему оставалась каменистой пустыней без каких-либо признаков жизни.

1. Жизнь и вода: водные растения.

2. Появление наземных животных.

3. Почему жизнь должна постоянно изменяться

Повсюду, куда доходила береговая линия, была жизнь, и эта жизнь продолжалась в воде, около воды и с водой — ее домом, ее средой обитания и основополагающей потребностью.

Первичные формы жизни, студенистые и незащищенные, погибали, оказавшись вне воды, как высыхает и погибает медуза, выброшенная волной на пляж. Высыхание в те дни было фатальной угрозой для жизни, от которой поначалу у нее не было защиты. Но в мире дождевых заводей, мелководья и приливов любые отклонения и проявления изменчивости, которые помогали организму продержаться на время отлива или пересыхания водоема и сохранить жидкость в своей структуре, сохранялись и усиливались с течением времени. В те времена в любой момент живые существа рисковали быть выброшенными на берег или оказаться в пересыхающем водоеме. Но, с другой стороны, им приходилось держаться поблизости от берегов и отмелей, потому что им необходим был воздух (конечно, растворенный в воде) и свет.

Без воды ни одно живое существо не может дышать, не может переваривать пишу. Мы говорим, что для дыхания необходим воздух, но в действительности для дыхания всему живому необходим кислород, растворенный в воде. Воздух, которым мы с вами дышим, сначала должен раствориться в жидкости внутри наших легких; также и пища, которую мы съедаем, прежде разжижается, а затем усваивается. Водные животные, которые всегда живут в воде, дышат посредством свободного колебания открытых жабр, которыми они извлекают воздух, растворенный в этой воде.

Но животное, которое в любой момент может оказаться вне воды, должно каким-то образом защитить свое тело и дыхательный орган от пересыхания. Прежде чем морские водоросли смогли выбраться из раннепалеозойских морей на приливную линию побережья, им пришлось создать более плотный внешний покров для сохранения жидкости. Прежде чем предок ракоскорпиона смог выжить, оказавшись на берегу после отлива, ему пришлось приобрести свой защитный панцирь. Трилобиты же обзавелись плотной оболочкой и научились сворачиваться в первую очередь для защиты от пересыхания и уж потом — друг от друга и от врагов. И когда вскоре (как мы заметим, поднимаясь вверх по напластованиям палеозойских отложений) появились рыбы — первые из позвоночных животных, некоторые из них уже успели приспособиться к риску временно оказаться на суше, защитив свои жабры жаберными покрышками и обзаведясь примитивным плавательным пузырем.

В это же время водоросли и другие растения, которые пытались адаптироваться к приливной среде, также подбирались и к области более яркого света. Свет для растений имеет первостепенную важность. Любое изменение в их строении, которое удерживало и направляло бы их к свету вместо того, чтобы во время прилива бесформенным комком катиться обратно в воду, было бы огромным преимуществом. И мы обнаруживаем, что у растений начинают появляться корневая система и волокнистая структура, а затем и древесная кора.

Ранние растения размножались спорами, которые выпускались в воду, разносились водой и могли прорастать только под водой. Они, подобно большинству современных низших растений, были привязаны условиями своего жизненного цикла к водной среде. Но и здесь огромную выгоду принесло появление у спор защитной оболочки, предохранявшей их от пересыхания. Теперь растения могли размножаться в воздушной среде, не рассевая споры непосредственно в воду. Как только эта способность закрепилась у растений, они расстались с мелководьем и начали освоение суши, купаясь в солнечном свете, далеко от морских штормов и волнений.

Основные видовые отличия у высших растений указывают на те стадии, которые они прошли, освобождаясь от необходимости жить в воде. В этом не последнюю роль сыграла появившаяся у растений древесина, а также способ воспроизводства, предотвращающий угрозу высыхания. Низшие растения по-прежнему остаются узниками водной стихии. Низшим мхам приходится жить в сырости, и даже появление спор у папоротников требует на определенной стадии исключительной влажности. Высшим растениям удалось вырваться на свободу; чтобы жить и размножаться, им достаточно того, чтобы почва была лишь немного влажной. Они полностью справились с задачей жить вне воды.

Эта задача в основном решалась на протяжении всей эры протерозоя и в раннем палеозое природным методом проб и ошибок.

Затем, постепенно, но в огромном множестве, новые разновидности растений начали выбираться из моря и распространяться по прибрежным низинам, все еще держась болотистых берегов и заливов, а также вдоль течения и в устьях рек.

Следом за растениями наступает черед животных осваивать сушу.

Нет ни одного наземного животного на нашей планете, как и ни одного наземного растения, строение которого не было бы изначально строением водного организма, при помощи разделения и изменчивости видов приспособившегося к существованию вне воды. Эта адаптация достигалась различными способами. В случае ракоскорпиона жаберные пластины этого примитивного морского обитателя были скрыты в теле, чтобы защитить дыхательные ткани от быстрого испарения. Жабры ракообразных, таких как краб, которые свободно перемещаются на суше, защищены жаберными покрышками на нижнем панцире или щитке. Предки насекомых обзавелись системой трахеальных каналов, которые проводят воздух по всему телу, прежде чем он полностью растворится. А у позвоночных наземных животных жабры древних рыб были сначала дополнены, а затем замещены похожим на мешок выростом у горла — примитивным легочным плавательным пузырем.

До сегодняшнего дня существуют определенные виды рыб, на примере которых мы можем представить, что же помогло позвоночным наземным животным выбраться из воды. Эти рыбы (например, австралийский илистый прыгун) обитают в тропических регионах, где сезоны дождей чередуются с последующими сезонами засухи. Реки в этот период превращаются в лужицы ссохшейся грязи. Во время сезона дождей эти рыбы плавают и дышат жабрами, как обычные рыбы. Но когда вода из рек испаряется, они зарываются в грязь, их жабры перестают работать, и, пока не вернется вода, они выживают, заглатывая воздух, который попадает прямо в легочный плавательный пузырь. Такая двоякодышащая рыба, оказавшись после пересыхания рек в застойных озерцах с затхлой и бедной кислородом водой, всплывает на поверхность л глотает воздух. Так же поступают и тритоны в прудах.

Эти животные все еще остаются на переходной стадии — на той стадии, когда предки высших животных пытались вырваться из ограничений жизни в водной среде, но не смогли сделать этого в полной мере.

Земноводные (лягушки, тритоны, саламандры и т. д.) могут служить примером последовательности, в которой проходили стадии этого освобождения. Для размножения им по-прежнему необходима вода, их икринки должны быть отложены в теплую прогреваемую солнцем воду, где они могут развиваться. Молодой головастик дышит перистыми выростами-жабрами, которые колышутся в воде. Затем над ними вырастают жаберные покрышки, образуя жаберную камеру. Когда у головастика появляются лапки и втягивается хвост, он начинает пользоваться легкими, а его жабры вырождаются и исчезают. Головастик может постоянно жить в глубине водоема. Взрослая же лягушка способна всю оставшуюся жизнь провести на суше, но задохнется, если держать ее только под водой.

Поднимаясь выше по эволюционной лестнице, мы замечаем, что уже у пресмыкающихся яйцо защищено от испарения плотной скорлупой. Из этого яйца появляется потомство, которое, едва вылупившись, уже дышит легкими. Рептилии, как и семенные растения, полностью освободились от необходимости проводить какую-либо из стадий своего жизненного цикла под водой. Более того, как и земноводное, рептилия погибнет, надолго оказавшись под водой.

Поздние палеозойские отложения в Северном полушарии дают нам достаточно материала, чтобы представить это постепенное распространение жизни на суше. Географически это была эпоха лагун и неглубоких морей, весьма благоприятная для такого вторжения. Вполне возможно, что тогда даже не было глубоких морей, подобно нынешним океанам. Теперь, когда у новых видов растений появилась возможность покорить и воздушную среду, они дали начало исключительному богатству и разнообразию современных форм.

В то время еще не было подлинных цветковых растений, ни трав, ни деревьев, сбрасывающих листву зимой. Первичная «флора» состояла из огромных древовидных папоротников, гигантских хвощей и подобных типов растительности. Стебли этих растений вырастали до огромных размеров. Множество таких стволов в окаменелом виде сохранились до наших дней. Некоторые из этих деревьев достигали в высоту пятидесяти метров. Их стволы, которые росли прямо из воды, были покрыты толстой порослью мягких мхов, зеленой слизью и грибовидными наростами, которые почти не сохранились. Мягкая растительная масса, которой изобиловали первые болотистые леса, со временем образовала основной пласт угольных отложений.

Среди этой буйной примитивной растительности ползали, парили и летали первые насекомые. Это были первые жесткокрылые, зачастую очень большие существа. Каждое из их четырех крыльев доходило до пятнадцати сантиметров в длину. Широко распространены были стрекозы — у одной такой, найденной в угольных отложениях Бельгии, размах крыльев составлял свыше семидесяти сантиметров! Существовало и множество летающих разновидностей насекомых семейства тараканов.

Во множестве водились также скорпионы и некоторые виды ранних пауков. Прядильные органы у этих пауков отсутствовали или были очень просты, неразвиты, поэтому они или не плели паутину, или плели очень простую. В эту же эпоху появились наземные улитки и сделали первый свой шаг по земле наши непосредственные предки — амфибии (земноводные). Поднимаясь к верхним уровням позднепалеозойской эры, мы обнаруживаем, что процесс адаптации к воздушной среде продвинулся настолько, что среди изобилия разнообразных форм амфибий заняли свое место и подлинные рептилии.

Летопись Окаменелостей похожа на пространную книгу, с которой обращались крайне небрежно. Все ее страницы порваны, истрепаны и скомканы, а многих и вовсе недостает. То последовательное изложение, которое мы в общих чертах представили здесь, складывалось медленно и очень непросто, в ходе длительного изучения, все еще далекого от завершения. Отложения каменноугольного периода, «угольные пласты», дают нам представление о первом значительном распространении жизни на влажных низинных землях.[13] Затем идут вырванные страницы пермских пород (их можно считать концом палеозойской эры), в которых сохранилось очень мало следов существ, что жили на Земле в ту пору. Лишь после долгого временного промежутка жизнь снова возвращается к изобилию и многообразию своих форм.

Пермские отложения указывают на суровый и опустошительный период в истории нашего мира. Они обозначают этап перехода от палеозойского века рыб и амфибий к мезозойскому веку рептилий.

Не стоит забывать и о том, что климат той эпохи также был подвержен значительным переменам, которые иногда способствовали, а иногда ставили преграды на пути развития жизни. Все виды живых существ постоянно, все более и более тонко, приспосабливаются к изменению жизненных условий, которое не прекращается никогда.

Не существует предела для адаптации, есть только постоянная потребность изменяться и совершенствоваться.

Впрочем, мы можем обнаружить и такие существа низшего порядка, которые с самого начала смогли настолько приспособиться к несложным и распространенным условиям, что избежали значительного видоизменения, замещения или исчезновения. Например, существует маленькая панцирная рыба лингула, которая приспособилась к неприметной малоподвижной жизни в южных морях. Этот вид рыб просуществовал без заметных изменений на протяжении всего геологического цикла.

С другой стороны, геологи могут представить нам целые собрания ископаемых остатков, в которых можно проследить видоизменения, произошедшие лишь за несколько тысячелетий, связанные с изменениями климата, питания и появлением новых врагов.

Здесь, пожалуй, необходимо сказать несколько слов о том, чем же вызваны эти изменения климатических условий, которые никогда не прекращались на поверхности Земли. Эти перемены не носят регулярный характер, а скорее являются постепенными перепадами от периода потепления к периоду похолодания, и обратно. У читателя не должно сложиться представление, что если наши Солнце и Земля однажды были раскаленными, то климатическая история мира представляет собой простое остывание мира. Безусловно, центр Земли и теперь очень горячий, но мы не ощущаем этот внутренний жар на поверхности. С тех пор как произошло отвердение земной коры, этот внутренний жар проявляется, скажем, в вулканической деятельности или в активности геотермальных источников.

Но даже в архейских и протерозойских отложениях есть следы ледников и другие признаки периодов исключительного похолодания. Подобные волны похолодания периодически проходили повсюду, сменяясь более теплыми условиями. Кроме того, на Земле случались периоды повышенной влажности и повышенной засухи. Они зависят от астрономических и геофизических колебаний исключительной сложности, в которые мы здесь не будем вдаваться.

Соответственно и Летопись Окаменелостей открывает нам, что случались продолжительные периоды распространения и развития жизни, когда она процветала, ширилась и множилась, и суровые времена, когда исчезали и вымирали целые виды, роды и классы живых организмов. Те же, кто уцелел, получали от жизни суровый урок выживания.

Вполне вероятно, что благоприятные и теплые полосы в земной истории были значительно длиннее по отношению к холодным. Наш сегодняшний мир тоже не сразу выбрался из долгой полосы трудных и неблагоприятных условий. А еще через полмиллиона лет мир, возможно, забудет, что такое зима, и даже на полюсах будут расти деревья и зеленеть травы. Пока что мы не можем со всей уверенностью прогнозировать, что ожидает нас в будущем, но наши знания о Вселенной растут, и когда-нибудь человечество сможет составлять планы на тысячелетия вперед, навстречу вызовам грядущих эпох.

1. Жизнь на поверхности Земли.

2. Ящеры.

3. Первые птицы.

4. Период гибели видов.

5. Появление меха и перьев

Мы знаем, что многие сотни тысяч лет на земле в большинстве мест преобладали влажные и теплые условия. Изобилие неглубоких заводей способствовало обширным накоплениям растительной массы, которая со временем стала основой для образования каменного угля. Правда, существовали и холодные периоды, однако они были не настолько продолжительны, чтобы уничтожить растительный мир.

Затем, после долгой эпохи изобилия первобытных растений, на какое-то время на Земле наступил длительный период всемирного похолодания и вымирания преобладавших тогда растительных форм. Так закончился Первый том в истории жизни на нашей планете.

Без сомнения, мезозойские низины были покрыты огромными зарослями древовидных папоротников и плаунов и походили на джунгли. Но в это время не было ни травы, ни дерна и никаких цветковых растений вообще — ни больших, ни малых. Растительность в мезозое в целом отличалась невыразительной окраской. Очевидно, во влажное время года она была зеленой, а в сухое — пурпурной и коричневой. Пожалуй, ей далеко было до той красоты, которой отличаются леса и чащи в наши дни. Не было ни ярких цветов, ни живописных оттенков листвы перед наступлением листопада, потому что и листьев, которые бы могли опадать, еще не было. А на возвышенностях над заболоченными низинами по-прежнему простирался голый каменистый мир, не прикрытый никакой растительностью, доступный всем прихотям непогоды.

Когда мы говорим о хвойных растениях в мезозойском периоде, перед мысленным взором сразу встают сосны и ели, которые теперь покрывают горные склоны. Но на самом деле речь идет лишь о вечнозеленой растительности болотных низин. Горы оставались такими же открытыми и безжизненными, как и прежде. Однообразие горных пространств нарушалось лишь оттенками открытых горных пород, многоцветием различных напластований, что и теперь делает, например, таким неповторимым горный ландшафт Колорадо.

Среди животных, распространившихся к тому времени в низинных местах, на первый план вышли рептилии, которые там обитали в огромном количестве и многообразии. К тому времени они в большинстве своем превратились в исключительно наземных животных.

Между рептилиями и амфибиями существуют определенные различия в анатомическом строении. Эти различия были заметны уже в каменноугольный период верхнего палеозоя, когда амфибии преобладали над всеми наземными животными. Однако главное, что здесь имеет для нас значение, — амфибии должны были возвращаться в воду для икрометания и на ранней стадии развития жить в воде и под водой.

Рептилии же в своем жизненном цикле избавились от стадии головастика. Точнее говоря, головастик у рептилии завершает свое развитие до того, как молодая особь проклюнется из яйца.

Точно так же земноводные избавились и от своей зависимости от водной среды. Некоторые из них, правда, вернулись к ней, — как у млекопитающих гиппопотамы или выдры. Тем не менее, произошло это в ходе дальнейшего развития этих организмов как результат длительного и сложного процесса, который нет необходимости детально излагать в наших «Очерках».

В палеозойскую эру, как мы уже говорили, жизнь на Земле еще не вышла за пределы заболоченных низин вдоль течения рек, приливных морских лагун и т. д. Однако жизнь в мезозое уже смогла куда лучше приспособиться к менее плотной воздушной среде и упорно продвигалась вперед, покоряя открытые равнины и подбираясь к склонам невысоких гор. Размышляя над историей человечества, и в особенности над его будущим, нельзя не обратить особого внимания на этот факт.

У наиболее ранних из известных нам рептилий, как и у их сородичей — амфибий, был такой же большой живот и не очень сильные ноги. Большую часть жизни они проводили, очевидно, ползая в жидкой грязи, как современные крокодилы. Но в мезозое они уже уверенно стояли и передвигались на всех четырех лапах. Другие же, не менее многочисленные их виды научились уравновешивать тело хвостом, стоя на задних лапах, как нынешние кенгуру, для того, чтобы передние конечности могли хватать добычу.

Кости одной весьма примечательной разновидности рептилий, которая по-прежнему передвигалась на четырех лапах, во множестве находят в мезозойских отложениях на территории Южной Африки и России. По ряду признаков, в частности, по строению челюсти и зубов, эти остатки приближаются к скелету млекопитающих. Из-за такого сходства с млекопитающими этот отряд рептилий получил название териодонты (зверозубые ящеры).

Другой отряд рептилий представлен крокодилами; еще одна разновидность рептилий со временем превратилась в пресноводных и морских черепах. Две группы рептилий не оставили живых представителей — ихтиозавры и плезиозавры. Это были огромные существа, которые, подобно китам, вернулись жить в море. Плезиозавр, один из самых крупных водоплавающих той эпохи, иногда достигал в длину тринадцати метров — если брать от головы до кончика хвоста — и добрая половина его длины приходилась на шею! А ихтиозавры представляли собой огромных дельфиноподобных морских ящеров. Но самой обширной группой мезозойских рептилий, давшей наибольшее число разновидностей, были динозавры.

Многие из них достигали совершенно невероятных размеров. В этом отношении динозавры, которые жили на суше, так и остались непревзойденными, хотя и теперь морские обитатели — киты — не уступают им в размерах. Некоторые из динозавров были травоядными. Они питались листьями и молодыми побегами папоротникообразных деревьев и кустарников, а иногда, встав на задние лапы и обхватив передними ствол дерева, объедали его крону. Один из таких травоядных динозавров, диплодок, достигал длины в двадцать восемь метров. А гигантозавр, скелет которого был раскопан в 1912 году учеными немецкой экспедиции в Восточной Африке, был и того больше — свыше тридцати метров!

Считается, что эти ящеры передвигались на четырех лапах, но трудно поверить, что им удавалось выдерживать такой вес, находясь вне воды. Кости динозавров оканчивались хрящами, а суставы у них не были достаточно крепкими. Едва ли эти монстры чувствовали бы себя хорошо, случись им выйти из реки или болотистой заводи. У гигантского травоядного динозавра была объемная нижняя часть тела и короткие конечности, которые почти всегда находились под водой. Голова, шея и передние конечности были гораздо легче. Они, вероятно, находились над водой.

Еще одним примечательным типом динозавра был трицератопс — похожая на бегемота рептилия, но с костяным выростом на голове, как у носорога. Кроме того, существовали и динозавры-хищники, охотившиеся на травоядных сородичей. Из всех живых существ, когда-либо обитавших на земле, самым ужасающим был, очевидно, тираннозавр. Отдельные экземпляры этих хищных ящеров достигали пятнадцати метров в длину (от головы до хвоста). По всей видимости, тираннозавры передвигались, как кенгуру, опираясь на массивный хвост и задние ноги. Некоторые ученые даже предполагают, что ти-раннозавр двигался прыжками — в таком случае, он должен был обладать совершенно невероятными мускулами. Прыгающий слон куда меньше поражал бы воображение. Скорее всего, тираннозавр охотился на травоядных рептилий — обитателей болот. Наполовину погрузившись в жидкую болотную грязь, он преследовал свою жертву по протокам и озерцам заболоченных равнин, вроде нынешних Норфолкских болот или болот Эверглейдс во Флориде.

Еще одной из линий развития пресмыкающихся типа динозавров была группа легких ящеров, которые могли парить в воздухе, спрыгнув с вершины дерева. Между четвертым пальцем и туловищем у них образовалась перепонка, похожая на крыло летучей мыши. При помощи таких перепончатых крыльев они могли планировать от дерева к дереву подобно тому, как это делают сейчас летающие белки.

Этими рукокрылыми ящерами были птеродактили. Их еще часто называют «летающими ящерами». На многочисленных иллюстрациях, изображающих пейзажи мезозойского периода, показано, как они парят в небе над джунглями или же бросаются с высоты на свою жертву. Но на их грудной кости, в отличие от грудной кости птиц, не было киля, к которому крепятся мышцы, достаточно сильные для продолжительного полета.

Внешний вид птеродактилей, должно быть, имел гротескное сходство с геральдическими драконами. В мезозойских джунглях они занимали место птиц. Несмотря на внешнее сходство с птицами, птеродактили птицами не являлись и не были их предками. Строение крыла у птеродактиля совершенно иное, чем у птицы. Оно представляло собой ладонь с одним удлиненным пальцем и перепонкой, а крыло птицы похоже на руку с перьями, которые выходят из ее тыльной стороны. У птеродактилей же, насколько нам известно, не было перьев. Перо — это очень специализированная кожная структура, которая создавалась в процессе длительной эволюции.

Гораздо менее распространенными в то время были другие существа, действительно похожие на птиц. Самые первые из них еще планировали с деревьев, а более поздние уже умели летать, хотя не намного выше лесных верхушек. Первичных представителей птиц с полным правом можно классифицировать как пресмыкающихся. Они становились настоящими птицами по мере того, как их кожные чешуйки, характерные для всех рептилий, удлинялись и усложнялись, превращаясь в конце концов в настоящие перья.

Перья — это отличительный наружный покров птиц. Оперение защищает его обладателя от холода и жары лучше, чем любой другой защитный покров, за исключением, пожалуй, плотного меха. На самой ранней стадии существования птиц это теплозащитное приспособление, подаренное самой природой, помогло птицам покорить те зоны обитания, которые оказались недоступными для птеродактилей, неприспособленных к настоящему полету. Птицы активно осваивали ловлю морской рыбы — если они не начали с нее — и расселялись ближе к Северному и Южному полюсам, преодолев температурные ограничения, которые останавливали пресмыкающихся.

Очевидно, самыми первыми были плотоядные водные птицы, которые добывали себе пищу, ныряя за рыбой. До настоящего времени некоторые из подобных примитивных видов можно встретить среди морских птиц, заселяющих побережья арктических и антарктических морей. У этих птиц зоологи находят рудиментарные остатки зубов в полости клюва, полностью исчезнувшие у остальных видов.

Наиболее ранняя из известных науке птиц, археоптерикс, была бесклювой. У нее были челюсти с рядом зубов, как у рептилии. На переднем крае крыла у археоптерикса сохранились три когтистых пальца. Хвост у этого существа тоже был необычным. У всех современных птиц хвостовое оперение растет из короткого крестца, а у археоптерикса перья располагались по обе стороны длинного хвоста.

Вполне возможно, что первые птицы вообще не летали, и умение летать у них появилось позднее. Например, одна очень ранняя птица, гесперорнис, была совсем бескрылой. Но вслед за появлением перьев, таких легких и прочных и таких удобных, появление крыльев было лишь вопросом времени.

Мезозойская эпоха — Второй том книги жизни — это поистине удивительная история пресмыкающихся, которые развивались и распространялись по всей Земле. Но самое поразительное в этой истории ещё впереди. До самых последних мезозойских отложений мы видим, что все те отряды гигантских рептилий, о которых шла речь, по-прежнему не знают себе равных среди всего живого на земле. Кажется, ничто не угрожает их дальнейшему благоденствию и процветанию. Нет никаких признаков, судя по палеонтологическим находкам, чтобы у них был какой-то враг или соперник. Затем Летопись обрывается. Нам не известно, как долго продолжался этот разрыв. Многих страниц в книге жизни не хватает, именно тех страниц, на которых были бы отражены, возможно, какие-то катастрофические изменения земных условий. В последующих слоях мы снова обнаруживаем изобилие и разнообразие форм растительной жизни и наземных животных.

Но от былого разнообразия и могущества рептилий не осталось и следа. В большинстве своем они оказались стертыми с лица земли, не оставив потомства. Птеродактили исчезли полностью, не осталось в живых плезиозавров и ихтиозавров. Сохранились немногие виды ящериц, из которых самые крупные — вараны, обитающие в Индонезии.

Внезапный конец эпохи гигантских рептилий — это, вне всяких сомнений, самое глобальное потрясение во всей земной истории до появления человека. Оно ознаменовало собой завершение длительного периода ровных и теплых климатических условий и начало нового, более сурового времени, в котором зима стала холоднее, а лето — короче и жарче. Мезозойская жизнь — и растительная, и животная — была приспособлена к теплым условиям, и наступившее похолодание оказалось для нее губительным. Теперь новые перспективы открывались для тех, кто смог выдержать испытание холодом и температурными перепадами.

Не сохранилось и следа от былого разнообразия динозавров. Только крокодилы, да еще морские и пресноводные черепахи смогли уцелеть и весьма немногочисленны в природе. Судя по тем ископаемым остаткам, которые мы обнаруживаем в отложениях кайнозойской эры, вместо динозавров на сцену выходят совершенно новые животные. Они находились в очень отдаленном родстве с рептилиями мезозойского периода и, очевидно, не являлись потомками доминировавших ранее видов.[14] Новая жизнь начинает править миром.

Рептилии же не только не имели ни меха, ни перьев, необходимых для терморегуляции, но и строение их сердца не способствовало тому, чтобы поддерживать высокую температуру тела в окружающих холодных условиях.

Какой бы ни оказалась на самом деле причина вымирания мезозойских рептилий, она привела к далеко идущим последствиям, так как эти катастрофические перемены одновременно затронули и морских обитателей. Изменения условий жизни и финал пресмыкающихся на суше сопровождались одновременно и гибелью аммонитов — морских головоногих, ползавших по дну первичных морей. Большинство из нас имеет некоторое представление об их огромных раковинах, отдельные экземпляры которых достигали в диаметре полметра и более. На всей протяженности мезозойских отложений мы находим огромное множество самых разнообразных аммонитов, около ста различных видов. А к концу мезозоя их видовое разнообразие еще более возросло. Появились экземпляры самых невероятных размеров. Но когда настал их срок, и они пополнили страницы Летописи Окаменелостей. После них не осталось никакого прямого потомства.

У некоторых людей может сложиться мнение, что гигантские рептилии были вытеснены млекопитающими, которые соперничали с ними и стали причиной их вымирания. Млекопитающие, действительно, оказались более приспособленными к новым условиям. Однако ничего подобного нельзя сказать об аммонитах, место которых и до сего дня остается незанятым. Они попросту исчезли. По неизвестным для нас причинам мезозойские моря были благоприятной средой для их обитания, и по столь же неизвестной причине, из-за какого-то сбоя в привычной последовательности дней и времен года, их существование внезапно прекратилось. Ни один из биологических родов аммонитов из всего их былого разнообразия не сохранился до нашего времени. Существует лишь один изолированный вид, находящийся в близком сходстве с аммонитами и родственный им. Это жемчужный наутилус. Примечательно, что он обитает в теплых водах Индийского и Тихого океанов.

Что же касается млекопитающих, которые могли вытеснить менее приспособленных рептилий, о чем иногда говорят, — то нет ни малейших признаков того, что они в действительности соперничали. Гораздо больше оснований предполагать, — судя по Летописи Окаменелостей, какой она дошла до наших дней, — что сначала гигантские рептилии по не известной до сих пор причине исчезли с лица земли. И лишь потом, после длительного, непростого для всего живого на земле времени, когда условия существования снова стали легче, развитие млекопитающих пошло активными темпами, и они смогли заселить оставшийся незанятым мир.

Нам ничего не известно о том, что же стало причиной катастрофического для всего живого изменения земных условий. Мы не знаем и того, какие катастрофы и потрясения могла испытывать в прошлом вся наша Солнечная система. Нам остается только догадываться об этом. Возможно, какой-то огромный пришелец из внешнего космоса пронесся мимо и зацепил нашу планету или даже столкнулся с ней, дав новое направление всему ходу развития жизни на Земле. Подобные космические тела и сейчас обрушиваются на нас. Они вторгаются в земную атмосферу, раскаляются от трения с ней и загораются. Их также называют падающими звездами. Большинство из этих метеоритов еще в воздухе сгорают без остатка, однако некоторые достигают поверхности Земли. В наших музеях есть отдельные образцы, достигающие нескольких метров в поперечнике.

Возможно, один из таких посланцев космоса оказался достаточно большим, чтобы стать причиной столь масштабных изменений.

Впрочем, это уже область чистых предположений. Давайте вернемся к тем фактам, которые у нас есть.

Существовали ли млекопитающие в мезозойскую эру?

В этом нет никаких сомнений. Но они были небольшими, малозаметными и, в общем, немногочисленными.

В самой начальной главе мезозойского тома Летописи уже присутствуют рептилии — териодонты, о которых мы упоминали. А в раскопках позднего мезозоя обнаружены небольшие по размерам челюстные кости, строение которых не оставляет сомнений в том, что принадлежали они млекопитающему.

Мезозойские млекопитающие или зверообразные рептилии — пока что мы не можем различить это с большой степенью достоверности — очевидно, были незаметными маленькими зверушками, размером с мышей или крыс. Это были скорее рептилии-изгои, чем отдельный класс животных. Не исключено, что они всё еще откладывали яйца, и лишь постепенно сформировалась их отличительная черта — меховой покров.

Они жили вдали от водных пространств, возможно, в недоступных пустынных возвышенностях, подобно современным суркам. Там, вероятно, они были защищены от опасности истребления плотоядными динозаврами. Некоторые из них передвигались на четырех лапах, а другие — на задних, используя передние лапы для того, чтобы лазить по деревьям. Их ископаемые остатки встречаются так редко, что во всех обширных отложениях мезозойской эры пока не удалось обнаружить ни одного полного скелета, чтобы проверить эти предположения.

У маленьких териодонтов, этих древних млекопитающих, впервые появился меховой покров. Шерстинки меха, как и перья, — это удлиненные и специализированные чешуйки. Шерсть — вот то, что, скорее всего, стало ключом к спасению ранних млекопитающих. Выживая на самом краю обитаемого мира, вдали от теплых низин и болот, они в процессе эволюции приобрели внешний защитный покров, уступающий в теплоизоляции и теплозащите разве что перьям и пуху морских птиц. Поэтому млекопитающие, как и птицы, смогли выдержать условия сложного периода между мезозоем и кайнозоем, в то время как большинство подлинных рептилий погибло.

По всем основным признакам исчезнувшая в конце мезозойской эры растительность, в том числе исчезнувшие морские и наземные обитатели, были приспособлены к равномерно теплым сезонным условиям на протяжении всего года, а также к жизни на морском мелководье и в болотистых низинах. Однако их преемники, которые смогли преодолеть рубеж кайнозойской эры и сделали это именно благодаря шерсти и перьям, приобрели способность противостоять перепадам температур, чего не было у рептилий. И, как следствие, перед ними открывались гораздо большие возможности, чем у любого живого существа до них.

Жизненное пространство нижнего палеозоя сводилось к теплой воде.

Жизненное пространство верхнего палеозоя также сводилось главным образом к теплой воде и влажной земле.

Жизненное пространство мезозойской эры, насколько нам известно, в основном сводилось к воде и низменностям в благоприятных по климатическим условиям регионах. Но в каждом из этих периодов появлялись организмы, которые вынуждены были преодолевать сложившиеся ограничения и оказывались на новом жизненном пространстве. В периоды экстремальных условий, которые приходили на смену благоприятным, эти маргинальные организмы выживали, чтобы унаследовать затем вымерший мир.

Вот, пожалуй, основное, что можно сказать о палеонтологической Летописи. Ее главное содержание — это процесс непрерывного расширения жизненного пространства. Классы, роды и виды в течение эпох появляются и исчезают, но жизненное пространство с каждой новой эпохой становится только шире. И оно никогда не перестанет расширяться. Никогда еще жизнь не покоряла таких просторов, как сегодня. Нынешняя жизнь, жизнь человека, простирается от полюса до полюса; она поднялась на такую высь, где никто не был до человека, его субмарины побывали в холодных безжизненных пучинах самых глубоких морей. Машины, созданные человеком, вгрызаются в сердцевину неприступных гор. А мыслями и вычислениями человек проникает в центр Земли и дотягивается до самых далеких звезд.

1. Новая эпоха в жизни на Земле.

2. В мире млекопитающих появляется преемственность.

3. Мозг животного становится больше.

4. Новые трудности

Третьим значительным периодом в геологической летописи, который мы в общих чертах охарактеризовали в начале второй главы, — это кайнозой. Самое его начало открывает перед нами мир, по своей природе очень похожий на тот мир, в котором мы живем сегодня. День, правда, вполне мог быть заметно короче в начале кайнозойской эры, но и климатические условия, и сам ландшафт этого мира выглядели уже вполне современно. Конечно, климат в разные периоды кайнозоя не мог не меняться, и те земли, на которых сейчас господствует умеренный климат, с начала кайнозойской эры последовательно подвергались воздействию интенсивной жары, крайнего холода и засухи. Ландшафт также претерпел определенные изменения. Но даже в изменившихся очертаниях гор и морей нет ничего такого, что нельзя было бы сравнить с той или иной частью нашего мира.

Вместо древовидных папоротников, хвощей и секвой мезозойской эры в геологических породах мы теперь обнаруживаем окаменелые остатки таких деревьев, как береза, бук, дуб, остролист (падуб), плюш, хлебное дерево, тюльпанное дерево, эвкалипт. Большое распространение получают пальмы.

Одновременно с пчелами и бабочками развиваются цветы. Мы вступаем в эпоху цветов. Присутствие цветковых растений уже было заметно в позднемезозойских отложениях, к примеру, в отложениях мелового периода в Америке. Но теперь цветковые господствовали везде и всюду. Немаловажную роль сыграло также и появление травы. Некоторые виды трав уже существовали в позднем мезозое. Но лишь в кайнозойскую эру наш мир покрылся травяными равнинами и поросшая дерном почва скрыла когда-то голую и каменистую поверхность земли.

Начало новой эры было достаточно теплым, но затем наступило похолодание. Самое начало кайнозоя отмечено также обширными тектоническими процессами, разломами земной коры. Полным ходом шло образование новых горных цепей и массивов. Альпы, Анды, Гималаи — это все кайнозойские горы. Если бы мы захотели представить себе типичный пейзаж того времени, на фоне картины следовало бы поместить действующий вулкан. Видимо, и мощные землетрясения в ту пору были не редкостью.

Геологи определяют несколько основных периодов кайнозойской эры. Будет нелишним перечислить их здесь, отметив при этом их климат.

Первым идет эоцен, что означает «заря новой жизни», эпоха исключительно мягкого климата в земной истории. Эта эпоха подразделяется, в свою очередь, на нижний и верхний эоцен. Затем идет олигоцен (эпоха «незначительной новой жизни»), в котором климат также был умеренно-теплым. Миоцен (живущие сейчас виды были тогда мало представлены) был эпохой интенсивного горообразования. Общая же температура на планете продолжала понижаться.

В плиоцене (тогда современных видов было уже больше, чем вымерших) климат очень сильно напоминал теперешний, но в плейстоцене (большое разнообразие ныне живых видов) установились на длительный срок очень суровые условия: начался Великий ледниковый период. Ледники распространились от полюсов в сторону экватора, пока вся территория современной Англии, вплоть до устья Темзы, не оказалась скована ледяным панцирем.

От ледникового периода и до нашего времени продолжается период частичного потепления. Возможно, мы движемся к более теплому климату и спустя каких-нибудь полмиллиона лет жить в нашем мире будет гораздо теплее и приятнее, чем сейчас.

В эоценовых лесах и на распространившихся травяных равнинах впервые появляется множество самых разнообразных млекопитающих. Прежде чем мы перейдем к подробному их описанию, давайте в общих чертах определим, что же такое млекопитающее.

С появлением позвоночных в нижнем палеозое, когда первые рыбы заполнили пространство морей, начинается непрерывное развитие позвоночных животных. Рыба — это позвоночное животное, которое дышит жабрами и живет только в воде. О земноводном можно сказать, что это рыба, которая к жаберному дыханию прибавила способность во взрослом состоянии заглатывать воздух в плавательный пузырь. Кроме того, у амфибии развились конечности с пятью пальцами вместо плавников, как у рыбы.

Зародыш-головастик некоторое время живет как рыба, по мере развития он становится наземным обитателем. Следующий шаг от воды к суше — это рептилия. Это — земноводное, которое уже обходится без своей «водной» фазы. У него этап развития головастика — по сути рыбы — проходит в яйце. Пресмыкающееся никогда не сможет дышать под водой так, как это делает головастик.

Итак, современные млекопитающие — это такой тип рептилий, у которых появился особый защитный покров и которые вынашивают яйцо в теле до тех пор, пока не образуется и затем не появится на свет вполне сформировавшееся потомство.

Млекопитающие, следовательно, являются живородящими. Но даже после рождения потомства они продолжают заботиться о нем и кормят его более или менее долго с помощью специально приспособленной для этого молочной железы. Отдельные пресмыкающиеся, например некоторые гадюки, тоже живородящие. Однако они не опекают свое потомство, не ухаживают за ним так, как настоящие млекопитающие.

И птицы, и млекопитающие, которым удалось избежать губительного воздействия разрушительных сил, положивших конец господству мезозойских рептилий, которые выжили и заселили кайнозойский мир, похожи в двух основных моментах. Во-первых, у них наиболее эффективная зашита от перепадов температуры, чем это когда-либо было у пресмыкающихся. Во-вторых — это особая забота о защите своего яйца от действия холода: высиживание у птиц и вынашивание у млекопитающих. К этому нужно прибавить и определенный период, когда они присматривают за своим потомством после того, как оно вылупится из яйца или родится. В отличие от млекопитающих, обычная рептилия не обращает внимания на свой молодняк.

По-видимому, самым ранним различием между млекопитающими и остальными рептилиями было появление шерсти. Едва ли предки млекопитающих — териодонты, которые обзавелись шерстяным покровом в раннем мезозое, были живородящими.

До наших дней сохранилось два вида млекопитающих, которые выкармливают своих малышей, но по-прежнему откладывают яйца. Это ехидна, обитающая в Австралии и на Новой Гвинее, и австралийский утконос, хотя в эоцене существовали и другие подобные виды. Эти животные выделяют питательную жидкость из желез, которыми усеяна их кожа на животе. Но эти железы не собраны, как у остальных млекопитающих, в одну молочную железу с соском для кормления детеныша. Питательная жидкость у них выделяется, когда мать лежит на спине, а детеныш слизывает ее с влажной кожи. Это единственные уцелевшие до наших дней потомки более обширного и разнообразного сообщества маленьких яйцекладущих, но уже покрытых шерстью рептилий.

К ним относились и мезозойские предки ныне живущих млекопитающих, в том числе и человека. В любой момент раскопки, которые проводятся в каком-нибудь отдаленном уголке планеты, могут обнаружить еще одно из подобных «недостающих звеньев».

Мы можем взглянуть на основные факты, касающиеся размножения млекопитающих, и под другим углом зрения. Млекопитающие — это семейные животные. А навык семейственности предполагает и новый вид преемственности, передачу потомству опыта и знаний о мире. Сравните совершенно изолированную жизнь одной особи у ящериц и жизнь, пусть самого низшего, из млекопитающих. Жизненный опыт первой замыкается в круге индивидуального существования, ориентированного на собственные цели и нужды. При этом никакой преемственности между особями не создается. У вторых же опыт и умения «схватываются» потомством у более зрелых особей.

Все млекопитающие, исключая те два вида, о которых мы упоминали, еще до наступления нижнего эоцена вступили в стадию развития, когда младшие зависят от старших и подражают им. Все молодые особи млекопитающих этого периода уже более-менее умели повторять поведение взрослых животных. Они обладали зачаточной обучаемостью. Все они как составляющую часть своего развития получали материнскую заботу и непосредственно учились у своих родителей. Это так же справедливо относительно гиены и носорога, как и в отношении собаки и человека. Несмотря на огромные различия в обучаемости, сам факт этих характерных способностей у таких разных существ неоспорим.

Вот так, по мере развития позвоночных животных, живородящие и оберегающие свое потомство млекопитающие, а также воспитывающие и охраняющие своих птенцов птицы стали новым этапом в развитии жизни на земле. Этот этап — возникновение популяций вдобавок к негибкому инстинктивному наследованию и появление соответствующей нервной организации, необходимой для нового механизма наследственности.

Все новшества, которые только возникали в развитии жизни, обычно имели неприметное начало. Так, у двоякодышащей рыбы, обитавшей в заболоченном озере во времена верхнего палеозоя, кровеносные сосуды были соединены с дыхательным пузырем, и это помогало ей продержаться в период засухи. Эта рыба выглядела бедным изгнанником из слишком переполненной и беспощадной морской среды, где царили огромные акулы, панцирные рыбы и ракоскорпионы. Но именно эта, поначалу узкая тропинка и вывела позвоночных к дальнейшему господству на суше. И последующее потомство, которому удалось обзавестись легкими, продолжало развивать и совершенствовать эти особенности.

Тот факт, что некоторые земноводные в верхнем палеозое утратили свою «земноводность», заключая зародыш внутри скорлупы до самого момента созревания потомства, может показаться просто реакцией на те неблагоприятные условия, которые угрожали головастику. Но именно это новшество подготовило триумфальное завоевание суши мезозойскими рептилиями. Оно открыло новый, свободный и активный, способ существования на суше, который освоили все рептильные животные.

И то, что древние живородящие млекопитающие обучали и подготавливали к жизни свое потомство в худших, более сложных условиях, чем их соседи по планете, которые тогда доминировали, принесло в наш мир способность непрерывно и последовательно изучать и постигать его. Это совершенно новое восприятие мира, всё значение которого человек начинает осознавать только в наши дни.

Многие виды млекопитающих появляются уже в эпоху эоцена. Эти виды имеют множество различий в ту или иную сторону: одни развиваются как копытные травоядные, другие прыгают и ползают по деревьям, некоторые возвращаются к жизни в воде. Но все они непроизвольно применяли и развивали возможности мозга — инструмента, обладающего силой познания и обучения. Вот почему кайнозой, эру цветковых растений, птиц и млекопитающих, можно с полным основанием назвать эрой развития мозга.

В отложениях эоценового периода находят остатки эогиппусов, ранних предшественников современной лошади, маленьких верблюдов, свиней, предков тапиров, ежей, обезьян и лемуров, опоссумов, а также первых хищников. Все они в той или иной степени являются предшественниками современных животных, но у всех у них размеры головного мозга значительно меньше, чем у живущих ныне родственных видов. К примеру, у древнего титанотерия, похожего на современного носорога, объем головного мозга составлял всего одну десятую часть в сравнении с мозгом носорога. Нельзя сказать, чтобы этот последний отличался сколько-нибудь выдающимися способностями к развитию и обучению, но все же он в десять раз наблюдательнее и смышлёнее, чем его предшественник. В равной степени это справедливо по отношению ко всем отрядам и семействам млекопитающих, доживших до наших дней. У всех кайнозойских млекопитающих под влиянием неблагоприятной внешней среды происходил один, общий для всех процесс — у них увеличивался мозг.

Этот процесс коснулся всех типов млекопитающих. В каждом из современных отрядов или семейств мозг любой особи, как правило, превышает размеры мозга их эоценовых предков от шести до десяти раз.

Впрочем, природа эоцена демонстрирует нам и отдельные виды растительноядных животных, которые не сохранились до наших дней. В их числе — уинтатерий и титанотерий. Все они были вытеснены более приспособленными травоядными, по мере того как трава завоевывала все более обширные пространства.

Травоядных преследовали целые стаи хищников, таких, как гигантские волки. Некоторые из них были размером с медведя. Существовали уже и первые представители семейства кошачьих. У одного из них, смилодона, маленького свирепого существа, были мощные, острые, как нож, клыки. Первые, еще небольшие, саблезубые тигры появились также в то время. Впоследствии они развились в огромных мощных хищников.

В миоценовых отложениях на территории Америки представлено обширное многообразие верблюдов: жирафовые верблюды с длинными шеями, газелеподобные верблюды, ламы и настоящие верблюды. Северная Америка на протяжении почти всей кайнозойской эры составляла единое целое с Азией и была открыта для миграции азиатских животных. Когда же льды Великого ледникового периода, а затем Берингов пролив разделили эти два континента, верблюды остались в Старом Свете, а ламы — в Новом.

Что же касается первых предков слонов, появившихся в эоцене, то своим внешним видом они не отличались от других млекопитающих. Отличительная черта, хобот, появился у слона лишь в миоцене, с течением времени становясь все длиннее.

Миллионы поколений живых существ сменились с тех пор, как наша Земля сделала свой первый оборот вокруг Солнца. Постепенно ее орбита, которая во времена раннего эоцена представляла собой почти правильный круг, под воздействием притяжения других планет приняла скорее эллипсовидную форму. Ось ее вращения, которая наклонилась по отношению к плоскости орбиты, как мачта яхты в штормовую погоду клонится к воде, незаметно, но все больше и с каждым годом все значительнее меняла положение.

Для шарика в один сантиметр, который вращается на расстоянии 107 метров вокруг огненного Солнца метрового диаметра, такие перемены не очень существенны. К тому же, они были растянуты во времени на несколько миллионов лет. Какому-нибудь бессмертному астроному с Нептуна, наблюдающему за Землей век за веком, они показались бы и вовсе незаметными. Но для млекопитающих, которыми изобиловал миоценовый мир Земли, эти изменения оказались в высшей степени ощутимыми.

Век за веком зимы становились холоднее, суровее и продолжительнее в сравнении с летом. А лето, в свою очередь, становилось короче. С каждым новым столетием снега весной таяли чуть позже; ледники на северных горах весной отступали на сантиметр, чтобы зимой продвинуться на два сантиметра вперед, снова отступали на полсантиметра, чтобы затем опять продвинуться на несколько сантиметров…

В палеонтологической летописи мы находим свидетельства о наступившем исключительном похолодании. Уже в плиоцене на смену теплому пришел умеренный климат, и многие теплолюбивые растения и животные, привыкшие к более мягким условиям, отступили из широт с таким климатом к югу. Затем, постепенно, по несколько сантиметров в год, ледник начал наступать и на эти области.

Таким образом, плейстоцен — это эпоха с преобладающей арктической фауной. Ее представители — мускусный бык, мамонт, шерстистый носорог, лемминг — завоевывали новые области обитания вслед за продвижением ледника.

Наступление льдов коснулось всей планеты — Северной Америки, Европы и Азии. Повсюду всё большие участки земли оказывались скрытыми под толщей льда. Тысячи лет длилось это наступление, затем на несколько тысячелетий ледник отступил, чтобы вновь продвинуться еще дальше.

Европа до балтийских берегов, Англия до Темзы, Северная Америка до Новой Англии, а в центральной части — и до Огайо, на протяжении долгих веков находились под ледяным панцирем. Океаны лишились огромных объемов воды, превратившейся в гигантские ледяные утесы. Это вызвало, в свою очередь, изменения уровня моря во всемирном масштабе. Трансформировались очертания морей и континентов, оголились пространные участки суши, которые в настоящее время являются дном моря.

В наши дни мир все еще продолжает выходить из последнего периода похолодания. Впрочем, повышение температуры происходит неравномерно. В недавней истории случались, и еще будут случаться впредь, значительные перепады температур. К примеру, две-три тысячи лет назад в Шотландии рос болотный дуб на тех широтах, на которых сейчас не растет даже низкорослый дуб. Нам неизвестно, будут ли подобные колебания в сторону более теплого климата продолжаться и в ближайшем будущем.

И именно среди льдов и снегов ледникового периода мы впервые встречаемся с существами, похожими на человека. Появление человека — кульминация эры млекопитающих.

Примечания:

1

Герон Александрийский (I в. н. э.) — древнегреческий ученый. Дал систематическое изложение достижений античной науки по прикладной механике и математике.

2

Фраунгофер И. (1787–1826) — немецкий физик. Усовершенствовал изготовление линз и дифракционных решеток, подробно описал линии поглощения в спектре Солнца.

3

Речь идет о газопылевых туманностях внутри нашей Галактики, а также о других галактиках, подобных нашей, существование которых было установлено в 1923–1924 гг. американским астрономом Э. Хабблом (1889–1953).

4

Черная дыра — заключительная фаза эволюции самых массивных звезд, на которой плотность звездного вещества столь велика, что даже свет не может покинуть окрестностей звезды.

5

По современным данным, Солнце на 70 % состоит из водорода и на 27 % из гелия, находящихся в ионизированном состоянии плазмы; на все остальные элементы приходится лишь 3 %. В недрах Солнца происходят термоядерные реакции синтеза ядер гелия из ядер водорода, что является основой его свечения.

6

В 1930 г. была открыта последняя из ныне известных планет Солнечной системы — Плутон. В модели Уэллса она была бы удалена от Солнца в виде метрового шара на 4220 метров.

7

Сейчас жизнь обнаружена и на одиннадцатикилометровой глубине.

8

По современным данным, возраст Земли — около 4,7 млрд. лет, а жизни на Земле в простейших ее одноклеточных формах — не меньше 3,8 млрд. лет.

9

Джинc Дж. (1877–1946) — английский физик и астроном; его теория, о которой упоминает Уэллс, на сегодняшний день является устаревшей, однако она хорошо передает умонастроения Уэллса, отраженные им также в его первой повести — «Машина времени».

10

Далее Уэллс описывает сравнительно недавний период геологической эволюции Земли. На более ранних стадиях атмосфера у нашей планеты отсутствовала и земной пейзаж напоминал лунный со множеством метеоритных кратеров.

11

Более двух миллиардов лет.

12

Эратосфен (ок. 276–194 до н. э.) и Страбон (64/63 до н. э. — 23/24 н. э.) — величайшие географы античности.

13

Около 450 млн. лет назад; в современной геохронологии это событие от носят к силурийскому периоду (средний палеозой).

14

Предками млекопитающих являются тероморфы — звероподобные ящеры; большинство из них обладало развитым шерстным покровом.